集合

 

1. 集合

1.1. 数组的特性

数组访问速度快但创建之后容量无法改变。

如何解决数组长度增加问题？

可以等到容量快不够用的时候创建一个新数组，把旧数组的数据复制到新数组，ArrayList就是这么做的。

ArrayList比数组灵活，但效率更低。

问题:存储一个班的学员信息，假定一个班容纳20名学员。 加一个学生？Student[] stuArr = new Student[20];

如何存储每天的新闻信息？（每天的新闻总数不确定，太少，空间不足，太多，浪费空间。）

1.2. 数组和集合的区别

l 数组的大小是固定的，同一个数组只能存放类型一样的数据。

l 集合的大小可长可短 ，如果不知道要存放多少数据，需要使用集合，不能用数组。

l 在JAVA保存一组数据，速度最快的方式是数组，最灵活的是集合。

1.3. 什么是集合？

Java集合工具包位置是java.util.*，包含了集合、链表、队列、栈、数组、映射等。

1.4. Java集合主要可以划分为4个部分

 

 

画虚线的：接口

画实线的：类

 

l Collection 接口存储一组不唯一，无序的对象。

l List接口存储一组不唯一，有序，可重复的对象。

l Set接口存储唯一，无序的对象。

l Map接口存储一组键—值对象，提供Key—Value的映射。

l 工具类(Iterator迭代器、Enumeration枚举类、Arrays和Collections)。

Iterator衣特瑞特 、Enumeration以牛么瑞沈

1.5. 集合的体系结构

l 集合主要包含两大接口Collection和Map

l List和Set继承自Collection接口。Map也属于集合系统，但和Collection接口不同。

l Set无序、元素唯一 。HashSet和TreeSet是主要的实现类。

l List有序、元素可重复。ArrayList、LinkedList和Vector(淘汰)是主要的实现类。

l Map是键值对集合，根据一个对象查找对象。其中key列就是一个集合，key不能重复，但是value可以重复。HashMap、TreeMap和Hashtable是Map的主要实现类。

1.6. ArrayList

什么是ArrayList?

ArrayList是一个数组队列，相当于动态数组。与数组相比，ArrayList的容量能动态增长。

ArrayList包含什么功能？

l 添加、删除、修改、遍历一组数据。

l ArrayList 实现了Cloneable接口，覆盖了函数clone()，能被克隆。

l ArrayList 实现java.io.Serializable接口，支持序列化，能通过序列化传输。

l ArrayList中的操作不是线程安全的，所以，在单线程中才使用ArrayList，在多线程中可以选择Vector。

ArrayList 基本用法

 

ArrayList的3种遍历方式

结论：遍历ArrayList时，使用索引序号访问效率最高，使用迭代器的效率最低。

ArrayList和数组互相转换

ArrayList总结

l ArrayList 实际上是通过一个数组去保存数据的。当我们构造ArrayList时；若使用默认构造函数，则ArrayList的默认容量大小是10。

l 当ArrayList容量不足以容纳全部元素时，ArrayList会重新设置容量：新的容量=“(原始容量x3)/2 + 1”

l ArrayList的克隆函数，即是将全部元素克隆到一个数组中。

l ArrayList的使用场景：

l     (1)长度不确定

l     (2)经常访问

l     (3)插入和删除不频繁

l     (4)当数据量不大的时候基本都可以使用ArrayList

ArrayList<String>如何使用

练习

l 新建Book类，属性自拟。创建一个ArrayList，里面放3本书。遍历输出。

l 新建商品类，属性自拟。创建一个ArrayList，里面放3个商品，遍历输出。

1.7. LinkedList

AbstractSequentialList 实现了get(int index)、set(int index, E element)、add(int index, E element) 和 remove(int index)这些方法，ArrayList和LinkedList都继承了AbstractSequentialList。

ArrayList和LinkedList的区别

（1）ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。

（2）插入删除元素LinkedLisst效率高，只需要改变指针地址，ArrayList效率低，要移动数据。

（3）随机访问元素LinkedLisst效率低，要从第一个开始查找，ArrayList效率高。

ArrayList和LinkedList增删改查比较

数据插入 :比如在i节点插入一个新数据

ArrayList:循环到i节点,插入一个新数据,然后把i节点后面的所有的数据的index加1 ->操作多

LinkedList:循环到i节点,把前一个节点的后续链接到新数据,然后把新数据链接到后一个数据就可以了  ->操作少

结论:平均效率LinkedList要好

数据删除 :比如删除i节点数据

ArrayList:循环到i节点,然后把i节点后面的所有的数据的index减1 ->操作多

LinkedList:循环到i节点,把前一个节点的后续链接到i节点的后一个数据就可以了  ->操作少

结论:平均效率LinkedList要好

数据查询 :比如查询i节点数据

ArrayList:循环到i节点->操作少

LinkedList:循环到i节点  ->操作少,但由于每个数据的地址不一样,查询比ArrayList慢

结论:平均效率 ArrayList要好

数据更新 :比如更新i节点数据

ArrayList:循环到i节点,把数据更新->操作少

LinkedList:循环到i节点,把前数据更新  ->操作少,但由于查询速度没有ArrayList好,所有效率没有ArrayList好

结论:平均效率ArrayList要好

这样我们就可以看到各有优点

LinkedList的使用：

(1)LinkedList中的大部分方法的使用和ArrayList一样

(2)LinkedList中部分特殊的方法

    

使用代码比较ArrayList和LinkedList的效率

练习： 使用LinkedList集合存储新闻标题（包含ID,名称,创建者）,实现获取，添加，及删除头条和末条新闻标题信息，并遍历集合。

总结

如果查询操作较多ArrayList的效果更好。

如果删除，插入较多LinkedList的效果较好。

1.8. HashSet

什么是HashSet?

HashSet 是一个没有重复元素的集合。不保证元素的顺序，而且HashSet允许使用null 元素。

理解HashSet的不同。

练习：使用HashSet类常用方法存储并操作新闻标题信息，并遍历集合

1.9. 作业

l ArrayList必须精通

l 把用户管理系统、图书管理系统、商品管理系统的所有数组替换为ArrayList