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  • 复习-java集合简记

    1.集合概述

    ava集合类存放于 java.util 包中,是一个用来存放对象的容器。

    集合只能保存对象(实际上也是保存对象的引用变量),Java主要由两个接口派生而出:Collection和Map,继承树如下:

    Map体系结构树

    2 Collection集合常用方法:

    //我们这里将 ArrayList集合作为 Collection 的实现类
            Collection collection = new ArrayList();
            
            //添加元素
            collection.add("Tom");
            collection.add("Bob");
            
            //删除指定元素
            collection.remove("Tom");
            
            //删除所有元素
            Collection c = new ArrayList();
            c.add("Bob");
            collection.removeAll(c);
            
            //检测是否存在某个元素
            collection.contains("Tom");
            
            //判断是否为空
            collection.isEmpty();
            
            //利用增强for循环遍历集合
            for(Object obj : collection){
                System.out.println(obj);
            }
            //利用迭代器 Iterator
            Iterator iterator = collection.iterator();
            while(iterator.hasNext()){
                Object obj = iterator.next();
                System.out.println(obj);
            }

    遍历集合可以通过Iterator或者foreach遍历集合

    3 Set接口

    hashset是最常用的实现类

     1、Set hashSet = new HashSet();

      ①、HashSet:不能保证元素的顺序;不可重复;不是线程安全的;集合元素可以为 NULL;

      ②、其底层其实是一个数组,存在的意义是加快查询速度。我们知道在一般的数组中,元素在数组中的索引位置是随机的,元素的取值和元素的位置之间不存在确定的关系,因此,在数组中查找特定的值时,需要把查找值和一系列的元素进行比较,此时的查询效率依赖于查找过程中比较的次数。而 HashSet 集合底层数组的索引和值有一个确定的关系:index=hash(value),那么只需要调用这个公式,就能快速的找到元素或者索引。

      ③、对于 HashSet: 如果两个对象通过 equals() 方法返回 true,这两个对象的 hashCode 值也应该相同。
         1、当向HashSet集合中存入一个元素时,HashSet会先调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值,然后根据hashCode值决定该对象在HashSet中的存储位置
          1.1、如果 hashCode 值不同,直接把该元素存储到 hashCode() 指定的位置
          1.2、如果 hashCode 值相同,那么会继续判断该元素和集合对象的 equals() 作比较
              1.2.1、hashCode 相同,equals 为 true,则视为同一个对象,不保存在 hashSet()中
              1.2.2、hashCode 相同,equals 为 false,则存储在之前对象同槽位的链表上,这非常麻烦,我们应该约束这种情况,即保证:如果两个对象通过 equals() 方法返回 true,这两个对象的 hashCode 值也应该相同。
     
    注意:每一个存储到 哈希 表中的对象,都得提供 hashCode() 和 equals() 方法的实现,用来判断是否是同一个对象
       对于 HashSet 集合,我们要保证如果两个对象通过 equals() 方法返回 true,这两个对象的 hashCode 值也应该相同。
     
    LinkHashSet也是根据元素hashcode值决定存储位置,同时使用链表维护元素次序,会根据元素的添加顺序来访问集合的元素,性能低于HashSet的性能
     
     
     
    treeSet是Sorted接口的唯一实现,可以确保元素处于排序状态,底层使用 红黑树算法,擅长于范围查询。
    *  如果使用 TreeSet() 无参数的构造器创建一个 TreeSet 对象, 则要求放入其中的元素的类必须实现 Comparable 接口所以, 在其中不能放入 null 元素
     
         *  必须放入同样类的对象.(默认会进行排序) 否则可能会发生类型转换异常.我们可以使用泛型来进行限制
    Set treeSet = new TreeSet();
            treeSet.add(1);  //添加一个 Integer 类型的数据
            treeSet.add("a");   //添加一个 String 类型的数据
            System.out.println(treeSet);  //会报类型转换异常的错误
     

     * 自动排序:添加自定义对象的时候,必须要实现 Comparable 接口,并要覆盖 compareTo(Object obj) 方法来自定义比较规则

        如果 this > obj,返回正数 1

        如果 this < obj,返回负数 -1

        如果 this = obj,返回 0 ,则认为这两个对象相等

    *  定制排序: 创建 TreeSet 对象时, 传入 Comparator 接口的实现类. 要求: Comparator 接口的 compare 方法的返回值和 两个元素的 equals() 方法具有一致的返回值  

    public class TreeSetTest {

        public static void main(String[] args) {
            Person p1 = new Person(1);
            Person p2 = new Person(2);
            Person p3 = new Person(3);
             
            Set<Person> set = new TreeSet<>(new Person());
            set.add(p1);
            set.add(p2);
            set.add(p3);
            System.out.println(set);  //结果为[1, 2, 3]
        }
     
    }
     
    class Person implements Comparator<Person>{
        public int age;
        public Person(){}
        public Person(int age){
            this.age = age;
        }
        @Override
        /***
         * 根据年龄大小进行排序
         */
        public int compare(Person o1, Person o2) {
            // TODO Auto-generated method stub
            if(o1.age > o2.age){
                return 1;
            }else if(o1.age < o2.age){
                return -1;
            }else{
                return 0;
            }
        }
         
        @Override
        public String toString() {
            // TODO Auto-generated method stub
            return ""+this.age;
        }
    }

    EnumSet类

    enum Season {
        SPRING, SUMMER, FALL, WINTER
    }
    
    public class EnumSetTest {
        public static void main(String[] args) {
            //创建一个EnumSet集合,集合元素就是Season枚举类的全部枚举值
            EnumSet es1 = EnumSet.allOf(Season.class);
            //输出[SPRING, SUMMER, FALL, WINTER]
            System.out.println(es1);
            //创建一个EnumSet空集合,指定其集合元素是Season类的枚举值
            EnumSet es2 = EnumSet.noneOf(Season.class);
            //输出[]
            System.out.println(es2);
            //手动添加两个元素
            es2.add(Season.WINTER);
            es2.add(Season.SPRING);
            //输出[Spring, WINTER]
            System.out.println(es2);
            //以指定枚举值创建EnumSet集合
            EnumSet es3 = EnumSet.of(Season.SUMMER, Season.WINTER);
            //输出[SUMMER, WINTER]
            System.out.println(es3);
         //创建一个包含两个枚举值范围内所有枚举值的EnumSet集合
            EnumSet es4 = EnumSet.range(Season.SUMMER, Season.WINTER);
            //输出[SUMMER, FALL, WINTER]s
            System.out.println(es4);
            //新创建的EnumSet集合元素和es4集合元素有相同的类型
            //es5集合元素 + es4集合元素=Season枚举类的全部枚举值
            EnumSet es5 = EnumSet.complementOf(es4);
            System.out.println(es5);
            //创建一个集合
            Collection c = new HashSet();
            c.clear();
            c.add(Season.SPRING);
            c.add(Season.WINTER);
            //复制Collection集合中的所有元素来创建EnumSet集合
            EnumSet es = EnumSet.copyOf(c);
            //输出es
            System.out.println(es);
            c.add("111");
            c.add("222");
            //下面代码出现异常,因为c集合里的元素不是全部都为枚举值
            es = EnumSet.copyOf(c);
        }
    }
    

      

    4 List接口

    由于 List 接口是继承于 Collection 接口,所以基本的方法如上所示。

    1、List 接口的三个典型实现:

      ①、List list1 = new ArrayList();

        底层数据结构是数组,查询快,增删慢;线程不安全,效率高

       ②、List list2 = new Vector();

        底层数据结构是数组,查询快,增删慢;线程安全,效率低,几乎已经淘汰了这个集合

       ③、List list3 = new LinkedList();

        底层数据结构是链表,查询慢,增删快;线程不安全,效率高

     怎么记呢?我们可以想象:

      数组就像身上编了号站成一排的人,要找第10个人很容易,根据人身上的编号很快就能找到。但插入、删除慢,要望某个位置插入或删除一个人时,后面的人身上的编号都要变。当然,加入或删除的人始终末尾的也快。

      链表就像手牵着手站成一圈的人,要找第10个人不容易,必须从第一个人一个个数过去。但插入、删除快。插入时只要解开两个人的手,并重新牵上新加进来的人的手就可以。删除一样的道理。

     2、除此之外,List 接口遍历还可以使用普通 for 循环进行遍历,指定位置添加元素,替换元素等等。

    //产生一个 List 集合,典型实现为 ArrayList
            List list = new ArrayList();
            //添加三个元素
            list.add("Tom");
            list.add("Bob");
            list.add("Marry");
            //构造 List 的迭代器
            Iterator it = list.iterator();
            //通过迭代器遍历元素
            while(it.hasNext()){
                Object obj = it.next();
                //System.out.println(obj);
            }
            
            //在指定地方添加元素
            list.add(2, 0);
             
            //在指定地方替换元素
            list.set(2, 1);
             
            //获得指定对象的索引
            int i=list.indexOf(1);
            System.out.println("索引为:"+i);
            
            //遍历:普通for循环
            for(int j=0;j<list.size();j++){
                 System.out.println(list.get(j));
            }

    5 Map

     1、Set hashSet = new HashSet();

      ①、HashSet:不能保证元素的顺序;不可重复;不是线程安全的;集合元素可以为 NULL;

      ②、其底层其实是一个数组,存在的意义是加快查询速度。我们知道在一般的数组中,元素在数组中的索引位置是随机的,元素的取值和元素的位置之间不存在确定的关系,因此,在数组中查找特定的值时,需要把查找值和一系列的元素进行比较,此时的查询效率依赖于查找过程中比较的次数。而 HashSet 集合底层数组的索引和值有一个确定的关系:index=hash(value),那么只需要调用这个公式,就能快速的找到元素或者索引。

      ③、对于 HashSet: 如果两个对象通过 equals() 方法返回 true,这两个对象的 hashCode 值也应该相同。
         1、当向HashSet集合中存入一个元素时,HashSet会先调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值,然后根据hashCode值决定该对象在HashSet中的存储位置
          1.1、如果 hashCode 值不同,直接把该元素存储到 hashCode() 指定的位置
          1.2、如果 hashCode 值相同,那么会继续判断该元素和集合对象的 equals() 作比较
              1.2.1、hashCode 相同,equals 为 true,则视为同一个对象,不保存在 hashSet()中
              1.2.2、hashCode 相同,equals 为 false,则存储在之前对象同槽位的链表上,这非常麻烦,我们应该约束这种情况,即保证:如果两个对象通过 equals() 方法返回 true,这两个对象的 hashCode 值也应该相同。
     
    注意:每一个存储到 哈希 表中的对象,都得提供 hashCode() 和 equals() 方法的实现,用来判断是否是同一个对象
       对于 HashSet 集合,我们要保证如果两个对象通过 equals() 方法返回 true,这两个对象的 hashCode 值也应该相同。
     
    2、Set linkedHashSet = new LinkedHashSet();
      ①、不可以重复,有序
      因为底层采用 链表 和 哈希表的算法。链表保证元素的添加顺序,哈希表保证元素的唯一性
     
     
    3、Set treeSet = new TreeSet();
      TreeSet:有序;不可重复,底层使用 红黑树算法,擅长于范围查询。
      *  如果使用 TreeSet() 无参数的构造器创建一个 TreeSet 对象, 则要求放入其中的元素的类必须实现 Comparable 接口所以, 在其中不能放入 null 元素
     
         *  必须放入同样类的对象.(默认会进行排序) 否则可能会发生类型转换异常.我们可以使用泛型来进行限制
     
    以上三个 Set 接口的实现类比较:
      共同点:1、都不允许元素重复
          2、都不是线程安全的类,解决办法:Set set = Collections.synchronizedSet(set 对象)
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/misliu/p/11958120.html
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