黑马程序员_集合

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一、集合类

作用：面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式，所以为了方便对多个对象的操作，就对对象进行存储，集合就是存储对象最常用的一种方式。

数组和集合类的不同

数组虽然也可以存储对象，但长度是固定的；集合长度是可变的。数组中可以存储基本数据类型，集合只能存储对象。

集合类的特点

集合只用于存储对象，集合长度是可变的，集合可以存储不同类型的对象。

使用集合的技巧： 

看到Array就是数组结构，有角标，查询速度很快。 

看到link就是链表结构：增删速度快，而且有特有方法。addFirst； addLast；removeFirst()； removeLast()； getFirst()；getLast()； 

看到hash就是哈希表，就要想要哈希值，就要想到唯一性，就要想到存入到该结构的中的元素必须覆盖hashCode，equals方法。 

看到tree就是二叉树，就要想到排序，就想要用到比较。

二、Collection接口

由Collection接口派生的两个接口是List和Set。List：可存放重复元素，元素存取是有序的。Set：不可以存放重复元素，元素存取是无序的。不论Collection的实际类型如何，它都支持一个iterator()的方法，该方法返回一个迭代子，使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。

　　　　Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子

　　　　while(it.hasNext()) {

　　　　　　Object obj = it.next(); // 得到下一个元素

　　　　}

迭代器在Collcection接口中是通用的，它替代了Vector类中的Enumeration(枚举)。

迭代器的next方法是自动向下取元素，要避免出现NoSuchElementException。

迭代器的next方法返回值类型是Object，所以要记得类型转换。　　

三、List接口

List是有序的Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引（元素在List中的位置，类似于数组下标）来访问List中的元素，这类似于Java的数组。和Set不同，List允许有相同的元素。List提供一个listIterator()方法，返回一个 ListIterator接口，和标准的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之类的方法，允许添加，删除，设定元素， 还能向前或向后遍历。

取出LIst集合中元素的方式：

get(int index)：通过脚标获取元素。

iterator()：通过迭代方法获取迭代器对象

实现List接口的常用类有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。

LinkedList类

LinkedList实现了List接口，允许null元素。此外LinkedList提供额外的get，remove，insert方法在 LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈（stack），队列（queue）或双向队列（deque）。LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List，则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List：

　　　　

ArrayList类

ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素，包括null。ArrayList没有同步。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加，但是增长算法 并没有定义。当需要插入大量元素时，在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。和LinkedList一样，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。

Vector类

Vector非常类似ArrayList，被ArrayList替代。Vector由于使用了synchronized方法（线程安全）所以性能上比ArrayList要差。由Vector创建的Iterator，虽然和 ArrayList创建的Iterator是同一接口，但是，因为Vector是同步的，当一个Iterator被创建而且正在被使用，另一个线程改变了 Vector的状态（例如，添加或删除了一些元素），这时调用Iterator的方法时将抛出 ConcurrentModificationException，因此必须捕获该异常。

arraylist和linkedlist

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.对于随机访问get和set，ArrayList觉得优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。

3.对于新增和删除操作add和remove，LinedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。

这一点要看实际情况的。若只对单条数据插入或删除，ArrayList的速度反而优于LinkedList。但若是批量随机的插入删除数 据，LinkedList的速度大大优于ArrayList. 因为ArrayList每插入一条数据，要移动插入点及之后的所有数据。

增 加 ： al.add();

在指定位置添加  al.(index,"");

删除指定位置元素 al.remove(index);

修改元素 a1.set(index,"")

通过indexof获取对象的位置：

al.indexof("字符串");

获取列表中两个位置之间的数：返回List

List sub=al.subList（1,3）返回角标1和3之间的数

获取所有元素：

    for(int x=0;x<al.size();x++)

    {

        al.get(x)

     }

    第二种方式：

     Iterator it=a1.iterator();

       while(it.hasNext())

       {

             it.next();

        }

通过 角标获取元素 al.get(index);

在迭代集合过程中，不能对集合进行其他操作，如添加删除等，这时就需要迭代器可以对迭代器的对象进行操作，但是由于Iterator迭代器只有 remove功能，所以建议使用其子接口ListIterator,它具备删除 remove 添加 add 修改 set 等功能，ListIterator列表迭代器是List集合特有的迭代器，是Iterator的子接口。可以对集合列表进行各种操作。

   ListIterator it=a1.ListIterator();

       while(it.hasNext())//正向遍历

       {

             it.next();

            it.set();//修改

        }

逆向遍历 

it.hasPrevious

四、Set接口

元素是有序的，元素值唯一，不允许重复。Set是一种不包含重复的元素的Collection，Set最多有一个null元素。Set的构造函数有一个约束条件，传入的Collection参数不能包含重复的元素。如果一个Set中的可变元素改变了自身状态导致Object.equals(Object)=true将导致一些问题。

HashSet：底层数据结构式哈希表，是通过元素的hashcode和equals来保证元素的唯一性。 如果元素的hashcode值相同，才会判断equals是否为true； 如果元素的hashcode的值不同，不会调用equals。 对于判断元素是否存在，以及删除等操作，依赖的方法是元素的hashcode和equals方法。 

TreeSet： 可以对Set集合中的元素进行自然排序。底层数据是二叉树 排序方式一： 要让自定义对象是实现 Comparable接口，强制让对象具有比较性。,排序时当主要条件相同时，一定要判断下次要条件。 然后重写compareTo（）方法。 如果想要按原样顺序输出，则让compareTo（）方法返回 1。 排序方式二：当元素自身不具备比较性时，或者具备的比较性不是所需要的，这时就需要让集合自身具备比较性。 在集合初始化的时候，就让集合具有比较性。 定义比较器，将比较器作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。

五、Map接口

特点：

该集合存储键值对，一对一对的往里存，并且键是唯一的。要保证map集合中键的唯一性。

Map没有继承Collection接口，Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key，每个key只能映射一个 value。Map接口提供3种集合的视图，Map的内容可以被当作一组key集合，一组value集合，或者一组key-value映射。

Hashtable 底层是哈希表数据结构，不可以存入null键null值，该集合是线程同步的 

hashmap   底层是哈希表数据结构，允许使用null值和null键，是不同步的，效率高

TreeMap   底层是二叉树结构，线程不同步，可以用于给Map集合中的键进行排序。

HashMap与TreeMap

      

1、HashMap通过hashcode对其内容进行快速查找，而TreeMap中所有的元素都保持着某种固定的顺序，如果你需要得到一个有序的结果你就应该使用TreeMap（HashMap中元素的排列顺序是不固定的）。

2、在Map 中插入、删除和定位元素，HashMap 是最好的选择。但如果您要按自然顺序或自定义顺序遍历键，那么TreeMap会更好。使用HashMap要求添加的键类明确定义了hashCode()和 equals()的实现。

1，添加。 

put(key,value)：当存储的键相同时，新的值会替换老的值，并将老值返回。如果键没有重复，返回null。

void putAll(Map);

2，删除。 

void clear()：清空 

value remove(key) ：删除指定键。 

3，判断。 

boolean isEmpty()： 

boolean containsKey(key)：是否包含key 

boolean containsValue(value) ：是否包含value 

4，取出。 

int size()：返回长度 

value get(key) ：通过指定键获取对应的值。如果返回null，可以判断该键不存在。当然有特殊情况，就是在hashmap集合中，是可以存储null键null值的。 

Collection values()：获取map集合中的所有的值。 

5，想要获取map中的所有元素： 

map中是没有迭代器的，collection具备迭代器，只要将map集合转成Set集合，可以使用迭代器了。之所以转成set，是因为map集合具备着键的唯一性，其实set集合就来自于map，set集合底层其实用的就是map的方法。

把map集合转成set的方法：

Set<k> keySet();  将map中所有的键存到Set集合。对set集合进行迭代。迭代完成，再通过get方法对获取到的键进行值的获取。

Set keySet = map.keySet(); 

Iterator it = keySet.iterator(); 

while(it.hasNext()) 

{ 

    Object key = it.next(); 

     Object value = map.get(key);

  

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

}

Set<k,value> entrySet();//取的是键和值的映射关系。

Entry就是Map接口中的内部接口；

Set<map.entry<String,String>> entrySet = map.entrySet(); 

Iterator<map.entry<String,String>> it = entrySet.iterator();

while(it.hasNext()) { 

Map.Entry me = (Map.Entry)it.next(); 

System.out.println(me.getKey()+"::::"+me.getValue()); 

}

六、Collections：它的出现给集合操作提供了更多的功能。这个类不需要创建对象，内部提供的都是静态方法。

静态方法：

Collections.sort(list);//list集合进行元素的自然顺序排序。

Collections.sort(list,new ComparatorByLen());//按指定的比较器方法排序。

class ComparatorByLen implements Comparator<String>{

public int compare(String s1,String s2)

{  int temp = s1.length()-s2.length(); 

   return temp==0

   s1.compareTo(s2):temp;

 }

}

Collections.max(list);//返回list中字典顺序最大的元素。

int index = Collections.binarySearch(list,"zz");//二分查找，返回角标。必须是有序的

Collections.fill();//可以将list集合中的所有元素替换成指定元素。

Collections.repalceAll(list,"要被替换的","替换的值");//可以将list集合中的指定元素替换成指定元素。

Collections.reverse（）; 反转

Collections.reverseOrder(参数是比较器);//逆向反转排序。倒序。。 

Collections.shuffle(list);//随机对list中的元素进行位置的置换。 

将非同步集合转成同步集合的方法：

Collections中的  XXX synchronizedXXX(XXX);

List synchronizedList(list);

Map synchronizedMap(map)  原理：定义一个类，将集合所有的方法加同一把锁后返回。

Collection 和 Collections的区别： 

Collections是个java.util下的类，是针对集合类的一个工具类,提供一系列静态方法,实现对集合的查找、排序、替换、线程安全化（将非同步的集合转换成同步的）等操作。

Collection是个java.util下的接口，它是各种集合结构的父接口，继承于它的接口主要有Set和List,提供了关于集合的一些操作,如插入、删除、判断一个元素是否其成员、遍历等。

七、Arrays：用于操作数组对象的工具类，里面都是静态方法。 

asList方法：将数组转换成list集合。

String[] arr = {"abc","kk","qq"}; 

List<String> list = Arrays.asList(arr);//将arr数组转成list集合。 

用aslist方法，将数组变成集合； 可以通过list集合中的方法来操作数组中的元素：isEmpty()、contains、indexOf、set； 

局限性：数组是固定长度，不可以使用集合对象增加或者删除等，会改变数组长度的功能方法。比如add、remove、clear。（会报不支持操作异常UnsupportedOperationException）； 

如果数组中存储的引用数据类型，直接作为集合的元素可以直接用集合方法操作。如果数组中存储的是基本数据类型，asList会将数组实体作为集合元素存在。

集合变数组：用的是Collection接口中的方法：toArray(); 

如果给toArray传递的指定类型的数据长度小于了集合的size，那么toArray方法，会自定再创建一个该类型的数据，长度为集合的size。 如果传递的指定的类型的数组的长度大于了集合的size，那么toArray方法，就不会创建新数组，直接使用该数组即可，并将集合中的元素存储到数组中，其他为存储元素的位置默认值null。 所以，在传递指定类型数组时，最好的方式就是指定的长度和size相等的数组。  

好处：限定了对集合中的元素进行增删操作，只要获取这些元素即可。

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