Java集合

最新推荐文章于 2025-06-26 14:58:18 发布

sql12345678911

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文章标签： java 开发语言

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/sql12345678911/article/details/145745821

一，集合概述：

1.什么是集合类，为什么需要用到集合类

当我们需要保存一组一样（类型相同）的元素的时候，我们应该使用一个容器

来存储，数组就是这样一个容器。

数组的缺点：

数组一旦定义，长度将不能在变化

然而在实际开发中，存储的数据长度是不定的，是会变化的，在存储数据时，不同的使用场景，可以使用不同的数据结构，于是我们需要一些能够动态增长长度的容器来保存我们的数据，Java中对于各种数据结构的实现，就是我们用到的集合。

2.集合概述

Java的集合框架就是由许多接口，抽象类具体类组成的，都位于java。util包中

二，集合类体系结构

1.单列集合：只能存在单个值

Collection接口定义了存取一组对象的方法，其子接口Set和List分别定义了不同的存储方法

List接口：可以存储重复元素

Set接口：不能存储重复元素

（1）List接口

List接口继承了Collection接口，有三个实现类

ArrayList：底层是数组实现，查询快，中间删除慢

LinkedList：底层是链表实现，查询慢，中间删除快

Vector：底层是数组实现，相较于ArrayList添加了同步锁，多线程场景下使用安全

（一）ArrayList

ArrayList是长度可变的数组，在内存中分配连续的空间。

遍历元素和随机访问元素的效率比较高

ArrayList数组集合，默认可以存储object类型

实际开发中，一般建议一个集合对象最好只存储一种单一类型

使用泛型语法，为集合指定一个类型

ArrayList中的常用方法：

ArrayList<String> arrayList = new ArrayList();
arrayList.add("a");//末尾添加元素
arrayList.add(3,"u");//向指定位置添加元素                          arrayList.addAll(arrayList0);//把另一个集合数据添加进来
System.out.println(arrayList.remove(0));//根据索引删除对应的元素，并返回删除的元素System.out.println(arrayList.remove("b"));//根据内容删除第一次匹配的元素，
                                            删除成功返回true，否则返回false
System.out.println(arrayList.isEmpty());//判断集合是否为空，是的话返回true System.out.println(arrayList.contains("c"));//判断是否包含指定
arrayList.set(1,"E");//替换指定位置的
System.out.println(arrayList.get(4));//获取指定位置的元素System.out.println(arrayList.indexOf("a"));//获取指定元素首次出现的位置System.out.println(arrayList.size());//返回集合中实际添加元素的个数
arrayList.clear();//清空元素

ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();创建一个默认是10的数组
ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>(50);创建一个指定容量的数组         ArrayList<String> arrayList2 = new ArrayList<>(arrayList);
                 创建一个集合时,把另一个集合数据添加打此集合中
String[]strings = arrayList.toArray(new String[arrayList.size()]);//把集合对象转为数组对象

(二)LinkedList

LinkedList采用链表存储方式。插入、删除元素时效率比较高

LinkedList可以通过使用方法成为栈或队列

栈和队列
栈：从头节点添加，从头节点删除
队列：排队从尾添加从头删除

LinledLis的常用方法：

        LinkedList<Integer> linkedList = new LinkedList<>();
                            linkedList.add(1);
                            linkedList.add(2);
                            linkedList.add(3);
                            linkedList.add(4);
                            linkedList.add(4);//从尾节点添加元素

        System.out.println(linkedList.get(3));//只能从头或者尾节点开始找，直到找到对应位置的元素
        System.out.println(linkedList);
                            linkedList.set(2,40);//指定位置元素替换成指定元素；
        System.out.println(linkedList.getFirst());//取头节点
        System.out.println(linkedList.getLast());//取尾节点
        System.out.println(linkedList.remove(2));//删除指定位置的元素
        System.out.println(linkedList.removeFirst());//删除头节点
        System.out.println(linkedList.removeLast());//删除尾节点

（三）List接口集合迭代

三种方式：

1.for循环

2.增强for循环的遍历

            方式一：for循环
                 支持遍历时，删除数据
                 注意删除后，后面元素前移

        for (int i = 0; i < arrayList.size(); i++) {
            if (arrayList.get(i).equals("a")  ){
                arrayList.remove(i);
                i--;
            }
        }
            方式二:增强for循环
                遍历时，不允许删除数据元素，如果删除元素会报错
        for (String s : arrayList){
            if (s.equals("a")){
                arrayList.remove(s);
            }
        }

3.迭代器遍历（Iterator）

            方式三  迭代器
        Iterator<String> iterator = arrayList.listIterator();
        while (iterator.hasNext()){
            String item = iterator.next();
            if (item.equals("a")){
                iterator.remove();//调用迭代器中的remove方法
            }
        }

（2）Set接口

Set接口继承了Collection接口

Set中存储的元素是不重复的，Set中的元素是没有索引的

Set接口有两个实现类，且实现类的常用方法和迭代器与List接口的实现类的常用方法和迭代器一致

HashSet：HashSet类底层基于哈希表实现，元素位置是散列无序的

TreeSet：TreeSet类底层基于树形结构实现，元素进行指定的方式排列，存储的类型必须实现Comparable接口

（一）HashSet

HashSet 哈希（散列)本质上就是一个数组算出余数是多少存在哈希表对应的位置，存储的元素是无序的

HashSet是如何实现值不重复原理
底层用到两个方法 HashCode()   equal（）
    先调用hashCode（），根据内容算出一个哈希值（int类型），先用整数哈希值比较，哈希值相同，说明内容也就相同了
        用哈希值判断是会存在风险的：内容不同，算出来的哈希值相同
    所以哈希值相同的情况下，再调用equal（）判断内容

结论：向HashSet中添加的数据类型中，必须调用hashCode（）和equal（）方法

向HashSet中存储我们自己定义的Student类型，如果没有重写hashCode（），默认会调用Object类中的hashCode（）
Object类中 public native int hashCode（）；是一个native修饰的方法（是本地方法，是由操作系统提供的），读取的是对象的内存地址
所以只要是new出来的对象，对象地址都不同
现在的需要是，对象中的内容相同，就判定为重复内容
需要对Object类中的equal（）和hashCode（）进行重写，根据内容计算哈希值，判断内容是否相等

（二）TreeSet

TreeSet 树存储元素是有序（排序的）

TreeSet是树形结构，第一个存入的数据是根，再继续添加元素是，进行比较，大的往右子节点存储，小的往左子节点存储

TreeSet 底层使用的是红黑树可以自平衡避免成为链表

向TreeSet集合中添加的类型必须实现Compare接口

2.双列集合：可以存储两个值

（1）Map接口：

概述：实现了Map接口的集合类就是双列集合

是一组键值对映射的

键不能重复，每个键只能映射到一个值

值可以重复

实现类
HashMap
TreeMap

（一）Map接口的常用方法

        HashMap<String,String> map = new HashMap<>();
                               map.put("x","xx");
                               map.put("a","44");
                               map.put("u","uu");
                               map.put("k","kk");
                               map.put("a","aa");//添加元素，逗号前为键，逗号后为值，出现重复键时，用后出现的键映射的值覆盖先出现的键值
       map.clear();//清空
        map.remove("a");//通过key删除对应的映射
        System.out.println(map.containsKey("a"));//判断是否包含指定的key
        System.out.println(map.containsValue("xx"));//判断是否包含指定的value
        System.out.println(map.isEmpty());//判断是否为空
        System.out.println(map.size());//存了几个key字节
        System.out.println(map.get("u"));//根据key获得对应的value

        Collection<String> values =  map.values();
        System.out.println(values);
        Set<String> s = map.keySet();

        System.out.println(map);//输出是无序的

（二）HashMap

可以存储一个为null的键，key和value都可以为null

底层用到的数据结构：哈希表（数组），链表，红黑树

（三）TreeMap

TreeMap 底层实现是红黑树，可以根据键进行排序
key值的类型必须实现 Comparable接口，重写Comparable方法

（四）HashTable

是无序的
也是哈希结构，方法都加了锁，在多线程场景下是安全的
不能存储为null的键和值

（五）Map集合的遍历

方式1：根据键找值

获取所有键的集合

遍历键的集合，获取到每一个键

根据键找值

方式2：根据键值对对象获取键和值

获取所有键值对对象的集合

遍历键值对对象的集合，获取到每一个键值对对象

根据键值对对象找键和值

        /*
           方式一：先拿到所有的key，循环key，每次拿到一个key，然后在上map中去找值，（不推荐）
         */
        Set<String> keyset = map.keySet();
        for (String key:keyset){
            System.out.println(key + ":" + map.get(key));
        }

        /*
            方式二：
            为了遍历方便，把所有的键值对，重新进行了一个提取，存入到一个entry类型集合中
         */
        Set<Map.Entry<String,String>> entries = map.entrySet();
        for (Map.Entry<String,String> entry:entries){
            System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());