Java学习笔记（数据结构、集合）

数据结构

常见的数据结构：栈、队列、数组、链表、红黑树

栈： 先进后出，后进先出
队列： 先进先出
数组： 查询快，增删慢

链表: 查询慢，增删快

红黑树：

List集合

java.util.list接口 extends Collection接口
list接口的特点：

1. 有序的集合，存储元素和取出元素的顺序是一致的（存储123，取出123）
2. 有索引，包含了一些带索引的方法
3. 允许存储重复的元素

list接口中带有的方法（特有）
public void add（int index，E element）：将指定元素添加到该集合中的指定位置上
public E get（int index）：返回集合中指定位置的元素
public E remove（int index）：移除列表中指定位置的元素，返回的是被移除的元素
public E set（int index，E element）：用指定元素替换集合中指定位置的元素，返回值的更新前的元素

注意:
操作索引的时候，一定要防止索引越界异常
IndexOutBoundsException:索引越界异常，集合会报
ArrayIndexOutOfBoundsException:数组索引异常越界
StringIndexOutOfBoundsException:字符串索引越界异常

List的子类

ArrayList集合、LinkedList集合
ArrayList集合（底层数组）、LinkedList集合（底层链表）

LinkedList集合
java.util.LinkedList集合 implements List接口
LinkedList集合的特点：

1. 底层是一个链表结构，查询慢，增删快
2. 里边包含了大量操作首尾元素的方法
   注意：使用LinkedList集合特有的方法，不能使用多态

public void addFirst(E e)将指定的元素插入此列表的开头
public void addLast(E e)将指定的元素插入此列表的结尾
public void push(E e)将元素推入此列表所表示的堆栈

public E getFirsr（）返回此列表的第一个元素
public E getLast（）返回此列表的最后一个元素

public E removeFirst（）移除并返回此列表的第一个元素
public E removeLast（）移除并返回此列表的最后一个元素
public E pop（）从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素

public boolean isEmpty（）如果列表不包含元素，则返回true

Set接口

java.util.Set接口 extends Collection接口
Set接口特点：

1. 不允许存储重复元素
2. 没有索引，没有索引的方法，也不能使用普通的for循环遍历

HashSet集合
HashSet特点：

1. 不允许存储重复元素
2. 没有索引，没有索引的方法，也不能使用普通的for循环遍历
3. 是一个无序的集合，存储元素和取出元素的顺序有可能不一致
4. 底层是一个哈希表结构（查询速度非常快）

哈希值：是一个十进制的整数，由系数随机给出（就是对象的地址，是一个逻辑地址是模拟出来得到的地址，不是数据实际存储的物理地址）
在Object类有一个方法，可以获取对象的哈希值
int hashCode（）返回该对象的哈希码值
hashCode方法的源码：
public native int hashCode（）；
native：代表该方法调用的是本地操作系统的方法

哈希表

Set集合不允许存储重复的原理

HashSet存储自定义类型元素
Set集合报错元素唯一：
存储的元素（String，Integer，…，Student，Person…）,必须重写hashCode和equals方法

java.util.LinkedHashSet集合 extends HashSet集合
LinkedHashSet集合特点：
底层是一个哈希表（数组+链表/红黑树）+链表：多了一条链表（记录元素的存储元素顺序），保证元素有序
HashSet：无序，不允许重复
LinkedHashSet：有序，不允许重复

可变参数
使用前提：
当方法的参数列表数据类型已经确定，但是参数的个数还不确定，就可以使用可变参数。
使用格式：定义方法时使用
修饰符 返回值类型 方法名（数据类型…变量名）{}
可变参数的原理：
可变参数底层就是一个数组，根据传递参数个数不同，会创建不同长度的数组，来存储这些参数
传递的参数个数，可以是0个（不传递），1,2…多个

可变参数的注意事项：

1. 一个方法的参数列表，只能有一个可变参数
2. 如果方法的参数有多个，那么可变参数必须写在参数列表的末尾

Map集合

java.util.Map<k,v>集合
Map集合的特点：

1. Map集合是一个双列集合，一个元素包含两个值（一个key，一个value）
2. Map集合中的元素，key和value的数据类型可以相同，也可以不同
3. Map集合中的元素，key是不允许重复的，value是可以重复的
4. Map集合中的元素，key和value是一一对应的

java.util.HashMap<k,v>集合 implements Map<k,v>接口
HashMap集合的特点：

1. HashMap集合底层是哈希表：查询速度特别的快
   JDK1.8之前：数组+单向链表
   JDK1.8之后：数组+单向链表/红黑树（链表的长度超过8）：提高查询的速度
2. HashMap集合是一个无序的集合，存储元素和取出元素的顺序有可能不一致

java.util.LinkHashMap<k,v>集合 extends HashMap<k,v>集合

1. LinkHashMap集合底层是哈希表+链表（保证迭代的顺序）
2. LinkHashMap集合是一个有序的集合，存储元素和取出元素的顺序是一致的。

Map接口中的常用方法
V put(K key, V value)
将指定的值与此映射中的指定键关联（可选操作）。
返回值：v

1. 存储键值对的时候，key不重复，返回值v是null
2. 存储键值对的时候，key重复，会使用新的value替换map中重复的value，返回被替换的value值

V remove(Object key)
如果存在一个键的映射关系，则将其从此映射中移除（可选操作）。
返回值：v

1. key存在，v返回被删除的值
2. key不存在，v返回null

V get(Object key)
返回指定键所映射的值；如果此映射不包含该键的映射关系，则返回 null。
返回值：

1. key存在，v返回被删除的值
2. key不存在，v返回null

boolean containsKey(Object key)
如果此映射包含指定键的映射关系，则返回 true。
包含返回true，不包含返回false

Map集合遍历键找值方式
Map集合的第一种遍历方式：通过键找值的方式
Map集合中的方法：
Set keySet()
返回此映射中包含的键的 Set 视图。
实现步骤：

1. 使用Map集合中的方法keySet（），把Map集合所有的key取出来，存储到一个集合当中
2. 遍历Set集合，获取Map几个中的每一个key
3. 通过Map集合中的方法get（key），通过key找到value

Entry键值对 对象

Map集合遍历的第二种方式：使用Entry对象遍历
Map集合中的方法：
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()
返回此映射中包含的映射关系的 Set 视图。

实现步骤：

1. 使用Map集合中的方法entrySet（），吧Map集合中多个Entry对象取出来，存储到一个Set集合中
2. 遍历Set集合，获取每一个Entry对象
3. 使用Entry对象中的方法getKey（）和getValue（）获取键与值

HashMap存储自定义类型键值
Map集合包装key是唯一的：
作为key的元素，必须重写hashCode方法和equals方法，以保证key唯一
HashMap存储自定义类型键值
key：Person类型
Person类就必须重写hashCode方法和equals方法
value：String类型
可以重复

java.util.LinkHashMap<k,v> extends HashMap<k,v>
Map接口的哈希表和连接列表实现，具有可预知的迭代顺序
底层原理：
哈希表+链表（记录元素的顺序）

Map集合的练习

JDK9的新特性：
List接口，Set接口，Map接口：里边增加了一个静态的方法of，可以给集合一次性添加多个元素
static List of (E…elements)
使用前提：
当集合中存储的元素的个数已经确定了，不在改变时使用
注意：

1. of方法只适用于List接口，Set接口，Map接口，不适用于接口的实现类
2. of方法的返回值是一个不能改变的集合，集合不能使用add，put方法添加元素，会抛出异常
3. set接口和Map接口在调用of方法的时候，不能有重复的元素，否则会抛出异常。

斗地主案例需求分析（双列）

代码实现