Java基础-复习07-集合_链表不适合查找,适合增删-优快云博客

本文深入解析Java容器体系，包括Collection和Map两大类。详细介绍List、Set、Map的不同接口及其实现类，如ArrayList、LinkedList、HashSet、HashMap等，对比其性能特点，适用于不同场景的数据存储需求。

一. 概述

集合、数组都对多个数据进行存储操作的结构，称为Java容器
集合解决了数组长度不可修改、元素增删改查效率低、不能满足无序不可重复元素等缺点

Java集合分为Collection和Map两种体系

Collection接口：单列数据，定义存取一组对象的方法的集合
Map接口：双列数据，保存具有映射关系的"key-value对"的集合

二. Collection

Collection

1. Collection接口

Collection接口的常用方法：

add(E e)------------------------------------------增
addAll(Collection<? extends E> c)
clear()
contains(Object o)
containsAll(Collecetion<?> c)
equals(Object o)
hashCode()
isEmpty()
iterator()-------------------------------------------遍历
remove(Object o)-------------------------------删
removeAll(Collection<?> c) ----------------差集
retainAll(Collection<?> c) -------------------交集
size()
toArray()
toArray(T[] a)

Collection只是接口，具体方法由子类ArrayList或LinkedList实现，即
Collection c = new ArrayList(); ---------多态的体现

Collection集合与数组间的转换

Collection c = new ArrayList();
c.add("abc");
c.add("123");
c.add("你好");
System.out.println(c);
Object[] arr = c.toArray(); //集合 -> 数组 toArray()
//这里使用数组方式遍历，推荐使用迭代器或增强for循环
for(int i = 0; i < arr.length; i++){
	System.out.println(arr[i]);
}

List list = Arrays.asList(arr); //数组 -> 集合 Arrays.asList()
System.out.println(list);

迭代器Iterator和for-each
Iterator主要用于Collection集合遍历，实现代码如下：

//迭代器
Iterator iterator = c.iterator();
while(iterator.hasNext()){
	System.out.println(iterator.next());
}
//增强for循环
for(Object o : c){          //for(集合元素的类型 局部变量 : 集合对象)
	System.out.println(o); 
}

2. List接口（有序，可重复）

ArrayList：底层数据结构是动态数组，查询快，增删慢，线程不安全，效率高
LinkedList：底层数据结构是双向链表，查询慢，增删快，线程不安全，效率高

除了Collection继承的方法，List接口增加了以下常用方法：

add(int index, E element)--------------------------------------插
addAll(int index, Collection<? extends E> c)
get(int index)------------------------------------------------------查
indexOf(Object o)
lastIndexOf(Object o)
remove(int index)------------------------------------------------删
set(int index, E element)---------------------------------------改
subList(int fromIndex, int toIndex)

问题1：什么时候用ArrayList？什么时候用LinkedList？为什么？
ArrayList适合查找或遍历数据，LinkedList适合动态插入和删除数据
数组可以随机访问，适合查找，链表只能顺序访问，不适合查找
数组有大小限制，不适合增删，链表没有大小限制，适合增删
总之，对于List，增删用LinkedList，查改用ArrayList

3. Set接口（无序，不可重复）

HashSet：基于哈希表，支持快速查找，不支持有序性操作，线程不安全，效率高
LinkedHashSet：具有 HashSet 的查找效率，并且内部使用双向链表维护元素的插入顺序
TreeSet：基于红黑树，支持有序性操作，在一个范围查找元素，但查找效率不如HashSet

Set继承Collecetion的方法，没有提供额外的方法

HashSet 源码

public class HashSet<E>
    extends AbstractSet<E>
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
    @java.io.Serial
    static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;

    private transient HashMap<E,Object> map;

    private static final Object PRESENT = new Object();

    public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
    }
    
	...
	
	public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    }
    ...
}