java集合框架的学习

为什么使用集合框架：为了存储数据，数据类型可以是任意类型，数组长度是可变的，相比数组是很方便的。

1. 集合框架的大致体系：Collection（接口）可以分为：List和Set

2. List

    

    

   如果我们需要保留存储顺序, 并且保留重复元素, 使用List.

   如果查询较多, 那么使用ArrayList

   如果存取较多, 那么使用LinkedList

   如果需要线程安全, 那么使用Vector

    

    

   Set

    

   如果我们不需要保留存储顺序, 并且需要去掉重复元素, 使用Set.

   如果需要将元素排序, 那么使用TreeSet

   如果不需要排序, 使用HashSet, HashSet比TreeSet效率高.

   如果需要保留存储顺序, 又要过滤重复元素, 那么使用LinkedHashSet                                                         

   
   

Collection方法：add 增加   remove删除   clear 修改（清空集合中元素）   isEmpty 判断是否空     contains判断是否包含制定对象   int size（）返回容器大小     toArray转换为数组

3.1 List集合特有方法

1. 增加

 void add(int index, E element) 指定位置添加元素            

boolean addAll(int index, Collection c) 指定位置添加集合

2. 删除 

E remove(int index) 删除指定位置元素

 

3：修改

E set(int index, E element)    返回的是需要替换的集合中的元素                                                                                                                                       

4：查找：

E get(int index)             注意：IndexOutOfBoundsException

int indexOf(Object o)         // 找不到返回-1

lastIndexOf(Object o)

5：求子集合

 List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) // 不包含toIndex   

ArrayList

1. 实现原理—面试重点

在实际的开发中ArrayList是使用频率最高的一个集合。

ArrayList ：  

底层采用数组实现，默认容量10。1.5倍扩容查询快，增删慢。                                                                                                                            

底层代码如下：

privatestaticfinalintDEFAULT_CAPACITY = 10;  //默认初始容量

 

//对象数组存储

privatestaticfinal Object[]EMPTY_ELEMENTDATA = {};

public ArrayList() {

super();

this.elementData =EMPTY_ELEMENTDATA;

 }

 

//最大容量

privatestaticfinalintMAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

 

privatevoid grow(intminCapacity) {

// overflow-conscious code

intoldCapacity =elementData.length;

//1.5倍扩容

intnewCapacity =oldCapacity + (oldCapacity>> 1);

if (newCapacity -minCapacity< 0)

newCapacity =minCapacity;

if (newCapacity -MAX_ARRAY_SIZE> 0)

newCapacity =hugeCapacity(minCapacity);

// minCapacity is usually close to size, so this is a win:

elementData = Arrays.copyOf(elementData,newCapacity);

    }

数组为什么是查询快?因为数组的内存空间地址是连续的

当默认的或者指定的容量不够存储对象的时候，容量自动增长为原来的1.5倍

LinkedList

1. 实现原理

底层采用链表实现，增删快，查询慢

由于LinkedList在内存中的地址不连续，需要让上一个元素记住下一个元素。所以每个元素中保存的有下一个元素的位置。虽然也有角标，但是查找的时候需要从头往下找，显然是没有数组查找快的。但是链表在插入新元素的时候，只需要让前一个元素记住新元素，让新元素记住下一个元素就可以了，所以插入很快。

    由于链表实现, 增加时只要让前一个元素记住自己就可以, 删除时让前一个元素记住后一个元素,后一个元素记住前一个元素.这样的增删效率较高。

但查询时需要一个一个的遍历,所以效率较低。

补充：

数据结构

1：栈

先进后出

push()

pop()

2：队列（双端队列）

先进先出

offer()

poll()

Set

4.1 实现原理

Set:注重独一无二的性质，该体系集合可以知道某物是否已近存在于集合中，不会存储重复的元素

用于存储无序(存入和取出的顺序不一定相同)元素，值不能重复。

该集合中没有特有的方法，直接继承自Collection。

HashSet特点：线程不安全，存取速度快，底层是以哈希表实现的

hashSet不存入重复元素的规则：使用hashcode和equals，hashcode来确定元素在内存中的位置，equals判断值是否相等，如果hashcode值如果不一致，equals不执行。

迭代器：Iterator

迭代器遍历：

1.使用while循环 

Iterator it = list .Iterator();while(it.hasNext()){    String next = (String) it.next();    syso(next);}

2.for循环

for(Iterator it  = list.iterator(); it.hasNext();){     String next = (String)it.next();     System.out.println(next);}

需要取出元素时，建议使用for循环遍历。

1. Iterator和ListIterator主要区别(了解)

ListIterator和Iterator都有hasNext()和next()方法，可以实现顺序向后遍历。但是ListIterator有hasPrevious()和previous()方法，可以实现逆向（顺序向前）遍历。

Map

1.Map存储的是键值对

2.Map存储元素使用put方法

3.Map集合没有直接取出元素的方法，而是先转成Set集合，在通过迭代获取元素

4.Map集合中键要保证唯一性

1. Map学习体系

---| Map  接口将键映射到值的对象。一个映射不能包含重复的键；每个键最多只能映射到一个值。

---| HashMap  采用哈希表实现，所以无序

---| TreeMap   可以对健进行排序

---|Hashtable:

底层是哈希表数据结构，线程是同步的，不可以存入null键，null值。

效率较低，被HashMap 替代。

---|HashMap:

底层是哈希表数据结构，线程是不同步的，可以存入null键，null值。

要保证键的唯一性，需要覆盖hashCode方法，和equals方法。

---|LinkedHashMap：

该子类基于哈希表又融入了链表。可以Map集合进行增删提高效率。

---|TreeMap:

底层是二叉树数据结构。可以对map集合中的键进行排序。需要使用Comparable或者Comparator 进行比较排序。return 0，来判断键的唯一性。

1. 常见方法

1、添加：

1、V put(K key, V value)    （可以相同的key值，但是添加的value值会覆盖前面的，返回值是前一个，如果没有就返回null）

2、putAll(Map<? extends K,? extends V> m)  从指定映射中将所有映射关系复制到此映射中（可选操作）。

2、删除

1、remove()    删除关联对象，指定key对象

2、clear()     清空集合对象

3、获取

 1：value get(key);可以用于判断键是否存在的情况。当指定的键不存在的时候，返回的是null。

 

3、判断：

1、boolean isEmpty()   长度为0返回true否则false

    2、boolean containsKey(Object key)  判断集合中是否包含指定的key

3、boolean containsValue(Object value)  判断集合中是否包含指定的value

4、长度：

Int size（）

遍历：

Map.Entry

public static interface Map.Entry<K,V>

通过Map中的entrySet()方法获取存放Map.Entry<K,V>对象的Set集合。

Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()

面向对象的思想将map集合中的键和值映射关系打包为一个对象，就是Map.Entry

，将该对象存入Set集合，Map.Entry是一个对象，那么该对象具备的getKey，getValue获得键和值。

publicstaticvoid main(String[] args) {

Map<Integer, String> map = new HashMap<Integer, String>();

map.put(1, "aaaa");

map.put(2, "bbbb");

map.put(3, "cccc");

System.out.println(map);

// 第三种方式： Map.Entry对象 推荐使用 重点

// Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()

 

// 返回的Map.Entry对象的Set集合Map.Entry包含了key和value对象

Set<Map.Entry<Integer, String>> es = map.entrySet();

 

Iterator<Map.Entry<Integer, String>> it = es.iterator();

 

while (it.hasNext()) {

// 返回的是封装了key和value对象的Map.Entry对象

Map.Entry<Integer, String> en = it.next();

 

// 获取Map.Entry对象中封装的key和value对象

Integer key = en.getKey();

String value = en.getValue();

 

System.out.println("key=" + key +" value=" + value);

}

}

泛型

1. 集合类<类类型>  变量名  = new  集合类<类类型>();

使用泛型可以避免类型转换，建议使用