《张三记录-java》集合

集合

一.简介

1.概念

集合就是用存储多个元素的，动态的扩张长度，弥补了数组固定大小的缺陷。

2. 存储结构

集合的存储结构，分为两种：

• 顺序存储

  将集合中的元素依次存放在某个区域中，称为顺序存储，在内存中分配的空间是连续的

  特性： 访问效率高，插入和删除效率低

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• 链表存储（链式）

  在内存中分配的空间可以是不连续的

  分为： 单向链式 和双向链式

  特性： 插入和删除效率高，访问效率低

  [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rZ8eqLbp-1610939894420)(img/单项链式.png)]

  [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-1A79ydn9-1610939894427)(img/双向项链式.png)]

3.集合类和接口

集合相关的类和接口都在java.util包中

Collection  接口
	List    接口
		ArrayList   实现类
		LinkedList  实现类
		Vector      实现类
			Stack
	Set     接口
		HashSet     实现类
		TreeSet     实现类
		
		
Map         接口  键值对集合
   HashMap        实现类
   HashTable      实现类
        Properties

二.List

特点： 有序的， 可重复

实现类：ArrayList 、LinkedList Vector Stack

1.ArrayList

1.1.简介

ArrayList 是实现了长度可变的数组

• 本质上使用的就是数组实现，数组的默认长度为10
• 存储结构：顺序存储
• 特点： 访问效率高，插入和删除效率低

1.2常用方法

list.add(2, "alice");// 指定的索引位置添加
		//set()修改
		String str = list.set(0, "lucy");// 修改指定的元素，返回被修改的元素
		System.out.println(str);
		
		//remove
		list.remove(1);// 根据索引删除，返回值为被删除的元素
	    boolean b =	list.remove("jack");//根据元素删除，返回值为  true/false
		System.out.println(b);
		System.out.println(list);
		//get() 通过索引获取    size() 大小
		// indexOf() 查询元素的索引位置
		System.out.println(list.indexOf("jery"));
		
		//contains()是否包含指定元素
		System.out.println(list.contains("alice"));
		// isEmpty() 是否为空
		list.isEmpty();
		// clear()清空
		// toArray() 将集合转为数组
		Object[] array = list.toArray();
		System.out.println(Arrays.toString(array));
		
		//将数组转为 固定长度的集合
		String[] arr = {"aa","bb","cc"};
		List<String> asList = Arrays.asList(arr);
		System.out.println(asList);
		asList.add("DD");//会报错

2.Vector

Vector 和 ArrayList 相似，都是使用数组实现的，用法基本相同

区别：

Vector:

• 同步线程，线程安全的
• 执行效率低，影响性能

ArrayList:

• 异步线程，线程不安全的
• 执行效率高

3.LinkedList

当需要频繁对集合中的数据进行插入和删除时就使用LinkedList

• 存储结构：双向链式存储
• 特点： 插入和删除效率高，访问效率低

常用方法： 具有List接口中的所有方法，同时具有几个额为的方法

addFirst() addLast() getFirst() getLast() removeFirst () removeLast()

4.Stack

继承了Vector

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-TuktJMsn-1610939894435)(img/Stack.png)]

特点： 先进后出

Stack<String>  stack = new Stack<String>();
stack.push("a");
stack.push("b");
stack.push("c");
//出栈
System.out.println(stack.pop());//c

//peek 查看栈顶的元素
System.out.println(stack.peek());//b  c被取出了
System.out.println(stack);

三.Set

特点： 无序的（放入与输出的顺序不一致）， 不可重复

1.HashSet

1.1基本用法

HashSet是一种哈希算法的集合

• 数据结构： 哈希表，哈希散列表

• 特点 ：操作速度快，根据哈希算法快速定位元素的存放位置

• [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-OMA0gS5q-1610939894438)(img/哈希表.png)]

HashSet<String> set = new HashSet<String>();
set.add("aaa");
set.add("bbb");
set.add("ccc");
set.add("ddd");
set.add("aaa");// 相同元素不会添加到集合中
System.out.println(set);

/**
		 * set集合 
		 * add()  size()  remove  等都有，但是没有关于填入下标的方法
		 * set集合不能用下标访问，不能使用 普通的for循环进行遍历
		 */
for (String s : set) {
    System.out.println(s);
}

// addAll  添加一个集合  ---  可以用对list集合进行去重   list集合转为 了set集合
List<String> list = Arrays.asList(new String[]{"a","b","c","d","d","a"});
set.addAll(list);
System.out.println(set);

//使用构造方法将 list转为set集合
HashSet<String> set2 = new HashSet<String>(list);
System.out.println(set2);

1.2 HashSet如何判重

• 添加元素时，调用该对象的hashcode()方法，获取一个哈希值

• 根据哈希值，使用哈希算法确定一个哈希表中的位置

• 如果该位置没有元素，则直接放入

• 如果该位置有元素了，则调用两个对象的equals方法进行比较

  true: 则认为是同一个对象，无法添加，舍弃当前对象

  false:则认为不是同一个对象，以链式结构向当前位置进行追加，改变了哈希表的结构，会影响性能。

总结：

• 判断重复的依据，两个对象hashCode值一致，并且equals也返回true ---- 同一个对象—集合中只能添加一个进去
• 在set集合中防止相同对象被添加，需要 hashCode 和 equals都 重写

2.TreeSet

2.1基本用法

用于对元素排序的有序集合

• 数据结构:二叉树
• 特点：元素有大小顺序

2.2排序

排序：

1. 元素会根据自然顺序排列

   存入的元素不具有自然顺序 ，集合会报错 ----- 该对象不可比较

   解决： 让元素可以比较，将要比较的对象实现一个Comparable接口，表示该类型的对象可以比较

   ​ 并且重写compareTo（）方法，指定具体的比较规则

2. 提供一个比较器，根据比较器进行排序

   定义一个比较器，就是定义一个实现了Compartor 接口的类，实现compare()方法

   在创建集合是，将比较器传入。

注意：TreeSet判断重复的依据： 但添加的两个元素的compareTo（） 或者 是 compare（）方法 返回0时，就认为两个对象相同了，只会添加一个到集合中

四.Map

Map是用来存储键值对数据的集合， 根据key操作对应的value

• 是一种对应关系 key— value
• key必须是唯一的，不能重复
• 无序，放入与输出的顺序不一致，不能够通过索引操作map集合中的数据

1.HashMap

• 数据结构：哈希表
• 特点： 操作速度快

1.1常用方法

方法	含义
put()	添加元素
get()	通过key，获取value
keySet()	获取所有的key值，返回一个set集合
values()	获取所有的value 返回一个集合
containsKey()	判断是否包含指定的key
containsValue()	判断是否包含指定的value
remove()	删除,返回被删除的元素

1.2map集合的遍历

1. 通过keySet()方法获取所有的key的集合，遍历key
2. 通过values()方法，获取所有的value的集合，遍历value
3. 通过entrySet()方法，获取key-value的集合

2.HashTable

HashTable 与 HashMap用法一致

区别：

HashMap:

• key和value都可以为null
• 异步线程，线程不安全，效率高

Hashtable:

• key和value都不能为null;
• 同步线程，线程安全，效率较低

3.Properties

继承了Hashtable，也是键值对集合，一般只用来方法字符串的键值对

属性文件（配置文件）：

• 以.properties 作为后缀名的文件
• 内容格式： key=value 属性名=属性值 如： name=张三 （没有空格，逗号，分号，不要有空行）
• 默认的字符集为ISO-8859-1, 不支持中文的，eclipse会自动转码

五.Collections类

1.简介

集合中工具列，提供了操作集合的方法

类似于Arrays工具类

2.方法

List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
		list.add(1);
		list.add(10);
		list.add(15);
		list.add(11);
		
		Collections.addAll(list, 111,222,333);
		System.out.println(list);
		
		//max   min
		System.out.println(Collections.max(list));
		//reverse()反转
		Collections.reverse(list);
		
		//replaceAll()
		Collections.replaceAll( list, 111, 666);
		//swap
		Collections.swap(list, 0, list.size()-1);
		System.out.println(list);
		
		// sort() 排序
		Collections.sort(list);
		System.out.println(list);
		
		List<User> list2 = new ArrayList<User>();
		list2.add(new User(1,12));
		list2.add(new User(2,22));
		list2.add(new User(3,16));
		list2.add(new User(4,19));
		
		/***User  实现Comparable接口******/
//		Collections.sort(list2);
		
		/***提供比较器****/
		Collections.sort(list2, new Comparator<User>() {

			@Override
			public int compare(User o1, User o2) {
				
				return o2.getAge()-o1.getAge();//根据年龄从大 到小
			}
			
		});
		System.out.println(list2);

总结：

1. 集合相关的接口和类
2. List 和 Set 的特点
3. ArrayList LinkedList Vector 异同
4. HashMap 与Hashtable的区别