java集合框架初学

概览

集合类放在java.util包中，主要有3种： set, list,map

1. Collection : 是List, Set, Queue的最基本的接口
2. Iterator: 迭代器， 可通过迭代器遍历集合中的数据
3. Map : 是映射表的基础结构

Collections

Collection：
|–List：有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)，元素都有索引。元素可以重复。
|–Set：无序(存入和取出顺序有可能不一致)，不可以存储重复元素。必须保证元素唯一性。

1，添加：
add(object)：添加一个元素
addAll(Collection) ：添加一个集合中的所有元素。
2，删除：
clear()：将集合中的元素全删除，清空集合。
remove(obj) ：删除集合中指定的对象。注意：删除成功，集合的长度会改变。
removeAll(collection) ：删除部分元素。部分元素和传入Collection一致。
3，判断：
boolean contains(obj) ：集合中是否包含指定元素 。
boolean containsAll(Collection) ：集合中是否包含指定的多个元素。
boolean isEmpty()：集合中是否有元素。
4，获取：
int size()：集合中有几个元素。
5，取交集：
boolean retainAll(Collection) ：对当前集合中保留和指定集合中的相同的元素。如果两个集合元素相同，返回flase；如果retainAll修改了当前集合，返回true。
6，获取集合中所有元素：
Iterator iterator()：迭代器
7，将集合变成数组：
toArray();

List

List：有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)，元素都有索引。元素可以重复。
|–ArrayList：底层的数据结构是数组,线程不同步，ArrayList替代了Vector，查询元素的速度非常快。
|–LinkedList：底层的数据结构是链表，线程不同步，增删元素的速度非常快。
|–Vector：底层的数据结构就是数组，线程同步的，Vector无论查询和增删都巨慢。

ArrayList

3种遍历方式

• 传统for循环

for(int i =0; i< aList.size(); i++){
    Sytem.out.println(aList.get(i))
}

• 高级for循环

  //for (数据类型 变量名：集合/数组)
  for(Object temp:aList){
      System.out.println(temp)
  }
  

• lambda表达式

  //集合.forEach(temp->{代码块});
  Alist.forEach(temp -> {
      System.out.println(temp)
  })
  

泛型

泛型就是参数化类型

• 适用于多种数据类型执行相同的代码
• 泛型中的类型在使用时指定
• 泛型归根到底就是“模版”

Java知识点总结（Java泛型）

Set

Set接口中的方法和Collection中方法一致的。Set接口取出方式只有一种，迭代器。
|–HashSet：底层数据结构是哈希表，线程是不同步的。无序，高效；
HashSet集合保证元素唯一性：通过元素的hashCode方法，和equals方法完成的。
当元素的hashCode值相同时，才继续判断元素的equals是否为true。
如果为true，那么视为相同元素，不存。如果为false，那么存储。
如果hashCode值不同，那么不判断equals，从而提高对象比较的速度。
|–LinkedHashSet：有序，hashset的子类。
|–TreeSet：对Set集合中的元素的进行指定顺序的排序。不同步。TreeSet底层的数据结构就是二叉树。

对Set的选择

1. HashSet由于使用HashCode来实现，所有某种程度上来说它的性能永远比TreeSet要好，尤其是进行增加和查询操作。
2. 虽然TreeSet没有HashSet性能好，但是由于它可以维持元素的排序，所以还是会有它的应用场景在的。
3. EnumSet只能存储Enum，所以只会在存储Enum的情况下使用。

初始容量是16, 加载因子是0.75 (+ 16*0.75 = 12)

HashSet

底层是哈希表，无序，不可重复

HashSet按Hash算法来存取 查找集合中的元素

1. HashSet具有很好的存取 查找的性能 从HashSet中查找某个对象时，首先调用对象的hashCode方法获取该对象的哈希码，然后根据哈希码找到相应的存储区域，最后取出该存储区域的每个元素与该元素进行equals方法比较，这样就不用遍历集合中所有元素就能查找到结果。
2. HashSet不是同步的 也就是线程不安全，如果多个线程访问同一个Set集合，如果有2条或者2条以上线程同时修改了HashSet集合时，必须使用代码来保证其同步
3. 元素值可以是null
4. 不能保证元素的排列顺序，顺序有可能发生变化

哈希表的原理

1，对对象元素中的关键字(对象中的特有数据)，进行哈希算法的运算，并得出一个具体的算法值，这个值 称为哈希值。
2，哈希值就是这个元素的位置。
3，如果哈希值出现冲突，再次判断这个关键字对应的对象是否相同。如果对象相同，就不存储，因为元素重复。如果对象不同，就存储，在原来对象的哈希值基础 +1顺延。
4，存储哈希值的结构，我们称为哈希表。
5，既然哈希表是根据哈希值存储的，为了提高效率，最好保证对象的关键字是唯一的。
这样可以尽量少的判断关键字对应的对象是否相同，提高了哈希表的操作效率。

对于ArrayList集合，判断元素是否存在，或者删元素底层依据都是equals方法。
对于HashSet集合，判断元素是否存在，或者删除元素，底层依据的是hashCode方法和equals方法。

TreeSet

底层是二叉树，不可重复，但是有序（对于实现了Comparable,Comparator接口的类型）

Map

Map集合：
|–Hashtable：底层是哈希表数据结构，是线程同步的。不可以存储null键，null值。
|–HashMap：底层是哈希表数据结构，是线程不同步的。可以存储null键，null值。替代了Hashtable.
|–TreeMap：底层是二叉树结构，可以对map集合中的键进行指定顺序的排序。

Map集合存储和Collection有着很大不同：

Collection一次存一个元素；Map一次存一对元素。

Collection是单列集合；Map是双列集合。

Map中的存储的一对元素：一个是键，一个是值，键与值之间有对应(映射)关系。

特点：要保证map集合中键的唯一性。

1，添加。
put(key,value)：当存储的键相同时，新的值会替换老的值，并将老值返回。如果键没有重复，返回null。
void putAll(Map);
2，删除。
void clear()：清空
value remove(key) ：删除指定键。
3，判断。
boolean isEmpty()：
boolean containsKey(key)：是否包含key
boolean containsValue(value) ：是否包含value
4，取出。
int size()：返回长度
value get(key) ：通过指定键获取对应的值。如果返回null，可以判断该键不存在。当然有特殊情况，就是在hashmap集合中，是可以存储null键null值的。
Collection values()：获取map集合中的所有的值。
5，想要获取map中的所有元素：
原理：map中是没有迭代器的，collection具备迭代器，只要将map集合转成Set集合，可以使用迭代器了。之所以转成set，是因为map集合具备着键的唯一性，其实set集合就来自于map，set集合底层其实用的就是map的方法。

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参考

视频

毕向东视频