JAVA 集合深入浅出

最新推荐文章于 2022-05-20 23:48:32 发布

Jerry-Samon

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分类专栏： JAVASE 文章标签： JAVA 集合深入浅出

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本文深入讲解了Java集合框架的基本概念，包括Set、List和Map的主要特点及其常用实现类，如ArrayList、LinkedList、HashSet等，并探讨了如何重写equals()和hashCode()方法确保正确的行为。

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概念：
集合类存放于java.util包中。
集合类存放的都是对象的引用，而非对象本身，出于表达上的便利，我们称集合中的对象就是指集合中对象的引用（reference)。
集合类型主要有3种：set(集）、list(列表）和 map(映射)。

java集合容器结构：
这里写图片描述
对象的存储：
①数组（基本数据类型 & 引用数据类型）
②集合（引用数据类型）

数组存储数据的弊端：长度一旦初始化以后，就不可变；
真正给数组元素赋值的个数没有现成的方法可用；

2.集合框架
Collection接口：方法：

①add(Object obj),addAll(Collection)
②remove(Object obj),removeAll(Collection coll),
retainAll(Collection coll),equals(Object obj),contains(Object obj) containsAll(Collection coll),hashCode()
③ iterator(),toArray();

List接口：存储有序的，可以重复的元素.

新增的方法：删除remove(int index)
修改set(int index,Object obj)
获取get(int index)
插入add(int index,Object obj) 添加

进List集合中的元素（或对象）所在的类一定要重写equals()方法

1、 ArrayList（主要的实现类） LinkedList（更适用于频繁的插入、删除操作）
2、Vector（古老的实现类、线程安全的，但效率要低于ArrayList）
3、Set接口：存储无序的，不可重复的元素。—相当于高中的“集合”概念 Set使用的方法基本上都是Collection接口下定义的。
4、添加进Set集合中的元素所在的类一定要重写equals() 和 hashCode()。要求重写equals() 和 hashCode()方法保持一致。

1、无序性：无序性！= 随机性。真正的无序性，指的是元素在底层存储的位置是无序的。
2.不可重复性：当向Set中添加进相同的元素的时候，后面的这个不能添加进去。

HashSet（主要的实现类）

LinkedHashSet(是HashSet的子类，当我们遍历集合元素时，是按照添加进去的顺序实现的；频繁的遍历，较少的添加、插入操作建议选择此)
TreeSet（可以按照添加进集合中的元素的指定属性进行排序）要求TreeSet添加进的元素必须是同一个类的！两种排序方式：
一、自然排序：

①要求添加进TreeSet中的元素所在的类implements Comparable接口
②重写compareTo(Object obj)，在此方法内指明按照元素的哪个属性进行排
③向TreeSet中添加元素即可。若不实现此接口，会报运行时异常；

二、定制排序：

①创建一个实现Comparator接口的实现类的对象。在实现类中重写Comparator的compare(Object o1,Object o2)方法
②在此compare()方法中指明按照元素所在类的哪个属性进行排序
③将此实现Comparator接口的实现类的对象作为形参传递给TreeSet的构造器中
④向TreeSet中添加元素即可。若不实现此接口，会报运行时异常要求重写的compareTo()或者compare()方法与equals()和hashCode()方法保持一致。

Map接口：存储“键-值”对的数据

key是不可重复的，使用Set存放。value可以重复的，使用Collection来存放的。一个key-value对构成一个entry(Map.Entry)，entry使用Set来存放。

1、添加、修改 put(Object key,Object value)
2、删除remove(Object key)
3、获取get(Object key) size() / keySet() values() entrySet()

HashMap：主要的实现类，可以添加null键，null值
LinkedHashMap：是HashMap的子类，可以按照添加进Map的顺序实现遍历
TreeMap：需要按照key所在类的指定属性进行排序。要求key是同一个类的对象。对key考虑使用自然排序或定制排序
Hashtable：是一个古老的实现类，线程安全的，不可以添加null键，null值不建议使用。子类：Properties：
常用来处理属性文件 Iterator接口：用来遍历集合Collection元素
Collections工具类：操作Collection及Map的工具类，大部分为static的方法。

附：Properties的使用

Properties pros = new Properties();
		pros.load(new FileInputStream(new File("jdbc.properties")));
		String user = pros.getProperty("user");
		System.out.println(user);
		String password = pros.getProperty("password");
		System.out.println(password);

总结：
1.当向 ArrayList 添加一个对象时，实际上就是将该对象放置到了 ArrayList 底层所维护的数组当中；当向 LinkedList 中添加一个对象时，实际上 LinkedList 内部会生成一个
Entry 对象，该 Entry 对象的结构为：

Entry
{
	Entry previous;
	Object element; 
	Entry next;
}

其中的 Object 类型的元素 element 就是我们向 LinkedList 中所添加的元素，然后 Entry 又构造好了向前与向后的引用 previous、next，最后将生成的这个 Entry 对象加入到了链表当中。换句话说，LinkedList 中所维护的是一个个的 Entry 对象。

2.关于 Object 类的 equals 方法的特点

a)自反性：x.equals(x)应该返回 true
b)对称性：x.equals(y)为 true，那么y.equals(x)也为 true。
c)传递性：x.equals(y)为 true 并且y.equals(z)为 true，那么 x.equals(z)也应该为 true。
d)一致性：x.equals(y)的第一次调用为 true，那么 x.equals(y)的第二次、第三次、第n次调用也应该为true，前提条件是在比较之间没有修改 x 也没有修改 y。
e)对于非空引用 x，x.equals(null)返回false。

3.关于 Object 类的 hashCode()方法的特点：

a)在 Java 应用的一次执行过程当中，对于同一个对象的 hashCode 方法的多次调用，他们应该返回同样的值（前提是该对象的信息没有发生变化）。
b)对于两个对象来说，如果使用 equals 方法比较返回true，那么这两个对象的 hashCode 值一定是相同的。
c)对于两个对象来说，如果使用equals方法比较返回false，那么这两个对象的hashCode 值不要求一定不同（可以相同，可以不同），但是如果不同则可以提高应用的性能。
d)对于Object 类来说，不同的Object 对象的hashCode 值是不同的（Object 类的hashCode值表示的是对象的地址）。
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关于为什么重写Equals方法的同时一定要同时进行重写HashCode

原因：使用 HashSet 时，hashCode()方法就会得到调用，判断已经存储在集合中的对象的hash code 值是否与增加的对象的 hash code 值一致；如果不一致，直接加进去；如果一致，再进行 equals 方法的比较，equals 方法如果返回 true，表示对象已经加进去了，就不会再增加新的对象，否则加进去。

5.如果我们重写 equals 方法，那么也要重写 hashCode 方法，反之亦然。

6.Map（映射）：Map 的keySet()方法会返回key 的集合，因为 Map 的键是不能重复的，因此 keySet()方法的返回类型是 Set；而 Map 的值是可以重复的，因此 values()方法的返回类型是 Collection，可以容纳重复的元素。

面试常见点（见后续更新中。。。）