黑马程序员Java笔记——集合篇（一）

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集合

关键词：集合框架 堆栈 队列  二叉树 List Set

（1）为什么出现集合类？

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。

 

（2）数组和集合类同是容器，有何不同？

2.1数组虽然也可以存储对象，但长度是固定的；

2.2集合长度是可变的；

2.3数组中可以存储基本数据类型，集合能存储任意对象（其实存储的是地址引用）；

 

（3）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。

集合容器因为内部的数据结构不同，有多种具体容器。向上抽取共性，集合框架。

框架的顶层Collection接口体系：

（本来是用XMind做好的，要搬到博客上才发现贴图太麻烦，就用缩进做了个大概，各位看官先凑活看吧）

Collection （体系根接口）

List接口

（常用实现子类）

ArrayList

LinkedList

Vector

Set接口

（常用实现子类）

HashSet

TreeSet

Collection的常见功能：

1.添加：

1.1 boolean add(Object obj):

1.2 boolean  addAll(Collection coll):

2.删除：

2.1 boolean remove(Object obj):

2.2 boolean removeAll(Collection coll):

2.3 void clear( );

3.判断：

3.1 boolean  contains(Object obj)

3.2 boolean containsAll(Collection  coll);

3.3 boolean  isEmpty( ):判断集合中是否有元素

4.获取：

4.1 int size( );

4.2 iterator( ):取出元素的方式：迭代器——原理：内部类实现

该对象必须依赖于具体的容器因为每一个容器的数据结构都不同。所以迭代器对象是在容器中进行内部实现的。

只要通过容器获取到该实现的迭代器的对象即可。

在迭代过程中，不要使用集合操作元素，容易发生异常（并发线程异常）

可以使用Iterator接口的子接口ListIterator来完成

Iterator接口就是对所有的Collection容器进行元素的公共接口

5.其他：

5.1  boolean retainAll(Collection coll):取交集

5.2 Object[ ] toArray( ):将集合转换成数组

 

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Collection

|

|

List：有序：存入和取出的顺序一致；元素都有索引（角标）；元素可以重复

|

|

Set: 元素不重复，无序。（也有可能有序）

 

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List:常见方法

(1) 添加： 

1.1 void add( index, element):

1.2 void add(index, collection):

(2) 删除：

2.1 Object remove(index):

(3) 修改：

3.1 Object set(index element):

(4) 获取

4.1 Object get(index):——List专有

4.2 int indexOf(Object);

4.3 int lastIndexOf(Object);

4.4 List subList(from, to); 

 

ListIterator接口可以实现在迭代过程中完成对元素的增删改查；且只有List集合具备该迭代功能

List:常用子类（不同步的子类为了效率）

|——Vector:内部是数组数据结构，此实现是同步的。增 删 查询，速度慢

|——ArrayList:内部是数组数据结构，此实现是不同步的。替代了Vector，查询速度快

|——LinkedList:内部是链表数据结构，此实现是不同步的。增删元素速度快

（链表结构———铁索连舟）

 

LinkedList类中方法

addFirst():

addLast():

JDK1.6中为：

offerFirst():

offerLast():

getFirst():获取但不移除，如果链表为空，调用此方法时会抛出异常

getLast():

JDK1.6中为：

peekFirst():获取但不移除，如果链表为空，调用此方法时会返回null；

peekLast()

 

removeFirst():获取但移除,如果链表为空，调用此方法时会抛出异常

removeLast():

JDK1.6中为：

pollFirst():获取但移除,如果链表为空，调用此方法时会抛出异常

pollLast():

 

ArrayList类中方法：

（如何在ArrayList集合存储自定对象)

 

 

Set：不包含重复元素的Collection，是无序。

判断元素唯一性的方式：就是根据比较方法的返回结果是否为0，为0就是相同元素，不存。

Set接口中的方法与Collection接口中的一种

|——HashSet( )内部数据结构是哈希表；此实现不同步；

|       |——LinkedHashSet( ):有序

|           

|——TreeSet( )使用元素的自然顺序对Set集合元素进行排序；此实现是不同步

使用TreeSet( )方法来进行排序方式1：

让元素自身具有比较功能：让元素实现compare接口覆写compare（）方法；

 

排序方式2：（如果对象没有排序标准）

如果不具备自然顺序，可以让集合自身具备比较功能：定义一个类实现Compareto接口，并覆盖compare方法，将该类对象最为参数传递给TreeSet集合的构造函数。

 

二叉树：也叫红黑树；一种数据结构，可以用来排序

 

关于哈希表：

可以理解为类似为数组，根据算法来对元素进行运算并获取其存储位置。

（如果，再次查找这个元素，不必遍历数组，而是在用算法进行一次运算，得到位置后，到该位置上进行验证）

哈希表确定元素是否相同：

1.判断的两个元素的哈希值是否相同；如果相同，再判断两对象的内容是否相同。

2.判断哈希值相同，用判断对象的hashCode的方法；判断内容相同，用equals方法。（如果哈希值冲突，内容不同，则要么串联，要么顺延等多种方法来解决）

3.注意：如果哈希值不同，不必判断内容。

 

泛型：（直译）广泛的类型 <Date Type >。泛型类； 泛型方法；   泛型接口；

 

Java是一种强类型语言，它为每一种数据确定了强制的类型；

泛型是JDK1.5出现的安全机制；加强了编译时期的数据类型安全，编译完成后生成的class文件，中是不带泛型的，这个称为泛型的擦除。这样做的原因是为了兼容运行的类加载器。

泛型的补偿：在运行时通过获取元素的类型进行转换动作。（）不用使用者进行强制转换了

 

优点：

1.将运行时期的问题ClassCastException转到了编译时期；（提高了编译时期的安全系数，确保了类型的安全）

2.避免了强制类型转换的麻烦；

< >应用情景：

当操作的引用数据类型不确定的时候。就使用< >。将要操作的引用数据类型传人即可。其实，< >就是一个用于接收具体引用数据类型的参数范围。

在程序中，只要用到带有< >的类型或者接口，就要明确传入的具体引用数据类型

泛型在集合中应用广泛，因为，集合可以接受多种类型的参数，需要用泛型来指定类型。

注意：泛型中不能传人基本数据类型。因为集合是存储对象（引用数据类型不定）的一种容器；

迭代器的泛型数据类型和获取迭代器对象集合的泛型数据类型一致。

 

泛型类：在JDK1.5版本后，使用泛型来接收类中要操作的引用数据类型被称为泛型类。

适用情景：当引用的数据类型不确定时。

使用好处：将运行时的错误提前暴露在编译阶段。

 

泛型方法：将泛型定义在方法上。

当方法是静态时，不能访问类上定义的泛型。如果静态方法使用泛型，只能将泛型定义在方法上。

 

泛型接口：把泛型定义在接口上；

 

泛型通配符用法：

 通配符 ？ 代表含义：未知类型；一般情况下泛型左右两边要一致

当数据类型未知的情况下可以用？表示。

泛型的限定：只有符号条件的一部分类型可以通过

？ extends E：接收E类型或者是E的子类型对象。泛型限定上限 

？ super E：接收E类型或者是E的父类型对象。泛型设定下限

适用情景：

当往集合中存元素的时候，多用泛型限定上限，因为取出元素都是按照类型上限来进行运算的，不会出现类型安全隐患。

 

集合的一些技巧：

根据命名来判断和记忆：后缀名就是该集合所属的体系；

1.存取集合中的元素需要唯一用 Set

  |——需要指定顺序：TreeSet

  |——不需要指定顺序：HashSet

  |——需要一个和存储一致的顺序： LinkedHashSet 

 

2.存取集合中的元素不需要唯一用 List

|——需要频繁增删：LinkedList

|——不需要频繁增删：ArrayList

 

 

3.如何记忆每一个容器的结构和所属体系

Set

 |——HashSet

 |——TreeSet

 

List

|——ArrayList

|——LinkedList

 

 

前缀名就是该集合的数据结构。

Array：代表数据有角标，查询快；

Link：代表链表，增删快；方法 add get remove first / last

Hash：代表哈希表，唯一性；覆写hashcode方法 和 equals方法。

Tree：代表二叉树，排序；接口Comparable, Comparator。

 

通常这些常用的集合容器都是不同步的，效率较高。

 Collections:工具类

常用方法：

排序 - sort（）

折半 - binarySearch（）

逆序 - reverseOrder（）

乱序 - shuffle（）

复制 - copy（）