Java中的集合(Connection)

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已于 2022-12-20 20:12:13 修改

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文章标签： java

于 2022-12-16 15:39:49 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/SakuraMG/article/details/128343073

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本文详细介绍了Java集合框架的基本概念，包括集合的重要性、集合的种类及特点。涵盖了List、Set、Map等核心接口及其典型实现类如ArrayList、HashSet等，并对比了不同集合类之间的差异。

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一、什么是集合？

说白了就是，集合就是与存储数据相关。（看下面的体系图）

二、为什么要有集合？

之前我们保存多个数据，用的是数组，然而数组有很多不足：

数组的缺点：

一开始就必须指定数组长度，而且一旦指定，不能修改。
保存的必须是同一类型的元素。
使用数组进行元素的添加/删除，很麻烦。

为了避免这些缺点，我们创造了集合。

集合

可以动态保存任意多个对象，数据类型也可以不一样，使用很方便。
提供了一系列的操作对象的方法：add、remove、set、get等。
使用集合添加、删除元素，很方便。

二、集合的体系图

1、单列集合——Collection：

2、双列集合——Map：

3、单列集合和双列集合

单列集合中放的是单个对象，双列集合放的是键值对形式的对象。
Collection 接口有两个重要的子接口 List 和 Set，他们的实现子类都是单列集合(单个单个的元素)。
Map 接口的实现子类是双列集合，存放的是键值对数据，Key-value。

三、Collection接口和常用方法

public interface Collection<E> extends Iterable<E>

1、Collection接口的特点

实现了Collection接口的类（其父类实现了的也算），可以存放多个元素。
实现了Collection接口的类，有些可以存放重复的元素，有些不行。
实现了Collection接口的类，有些是有序的（有序指的是存放和取出的顺序一致）（List），有些是无序的（Set）。
Collection接口没有直接的实现子类，是通过它的子接口Set和List来实现的。

2、Collection接口的常用方法

（以实现该接口的ArrayList子类为例）

四、Collection接口遍历元素的方式

注意：只要是实现了该接口的类，都有下面这两种遍历元素的方法。

方式一、使用Iterator（迭代器）

迭代器的目的是遍历输出数组元素。

Iterator是util包中的接口，即java.util.Iterator。

（1）Iterator遍历数组原理：

（2）Iterator接口中的常用方法：

hasNext()：判断是否还有下一个元素。
next()：下移一位，将下移后指向的数组位置中的元素返回。

下面上代码：

package com.hspedu.System_;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class Iterator_ {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList arrayList = new ArrayList();
        arrayList.add("小明");
        arrayList.add("唔怕");
        arrayList.add("大黄");
        arrayList.add("区域");
        arrayList.add("九龙");
        //1.使用 iterator()方法 得到arrayList的迭代器
        //注意：接口是不能被实例化的，这里的 Iterator iterator 并不是实例化Iterator接口，而是对Iterator接口的引用
        Iterator iterator = arrayList.iterator();  //该iterator方法是ArrayList类中的，目的是创建arrayList对象的迭代器
        //2.使用while循环遍历
        while (iterator.hasNext()){  //判断是否还有数据
            Object obj = iterator.next();
            System.out.print(obj);
        }
    }
}

方式二、增强for循环

增强for循环就是简化版的iterator，它可以用来代替iterator迭代器。
增强for的底层仍然是迭代器。
只能用于遍历数组or集合。

（1）基本语法

for(元素类型 元素名：集合名或数组名){
    访问元素
}

//例如下面的：
for(Object object : col){
    sout(object);
}

五、List接口和常用方法

1、List接口介绍

List接口是Collection接口的子接口。
List集合类中的元素是有序的（添加顺序和取出顺序一致）、而且可以重复。
List集合类中的元素支持索引，即和数组一样，每个元素都有自己的索引值。

2、List接口中的常用方法

3、List集合的三种遍历方式

六、ArrayList实现类

Java中的ArrayList_m1m-FG的博客-优快云博客_java引入arraylist 看链接的这篇文章：Java中的ArrayList_m1m-FG的博客-优快云博客_java引入arraylist

七、Vector实现类

1、Vector类介绍

Vector类是List接口的实现类。
Vector类是将数据放在对象数组中。

Vector类是线程同步的，即线程安全，Vector的很多方法都带有synchronized。

开发过程中，需要线程同步安全时，考虑使用Vector类。（即有多个线程同时操作该集合时，使用Vector类）

2、Vector VS ArrayList

八、LinkedList实现类

1、LinkedList类介绍

LinkedList底层实现了双向链表和双端队列的特点。
LinkedList可以添加任意元素（包括null），元素可以重复。
线程不安全，没有实现线程同步。

2、LinkedList底层操作机制

LinkedList底层维护了一个双向链表。

LinkedList中维护了两个属性first和last分别指向首节点和尾结点。

每个结点（Node对象），里面又维护了prev、next、item三个属性，其中通过prev指向前一个，通过next指向后一个结点，最终实现双向链表。

因此，LinkedList中元素的添加和删除，不是通过数组完成的，相对来说效率较高。

3、LinkedList的增删改查

4、LinkedList VS ArrayList

九、Set接口和常用方法

1、Set接口介绍

无序（添加和取出的顺序不一致），没有索引。
不允许重复元素，所以最多包含一个null。

2、Set接口常用方法

和List接口一样，Set接口也是Collection接口的子接口。因此，常用方法和Collection接口一样。

3、Set接口的遍历方式

同Collection的遍历方式一样，因为它是该接口的子接口。

可以使用迭代器。
用增强for循环。
但是！不能使用索引的方式来获取。（即没有普通的for）

十、HashSet实现类

1、HashSet类介绍

该类实现了Set接口。
HashSet实际是HashMap。

HashSet可以存放空值，但是只能有一个null。
HashSet不能保证元素是有序的。（即存放元素和取出元素的顺序不一定一致）
不能有重复元素和对象。（Set接口中已经说过）

2、HashSet类的底层机制

HashSet的底层是HashMap，HashMap的底层是（数组+链表+红黑树）。

有需要再看老韩的视频：0519_韩顺平Java_数组链表模拟_哔哩哔哩_bilibili

扩容机制、原阿玛分析和下面的Map接口内容没看，有需要再补。

Tips：只要实现了某个接口，其实现类就拥有了该接口的特点。