java基础回顾第九章：集合_java第九章集合需要安装什么吗-优快云博客

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9. 集合

9.1 集合概述：

集合：

Java 集合就像一种容器，可以动态地把多个对象的引用放入容器中
Java 集合类可以用于存储数量不等的多个对象。可以将它简单地看作是一个可变长度的Object数组

JDK提供的集合API位于java.util包内

数组的弊端：

初始化以后长度不可变
数据中提供的属性和方法少，不便于添加、删除、插入操作
效率不高
无法直接获得存储元素的个数
存储数据有序、可重复，存储数据的特点单一

9.2 集合分类：

Collection接口：
1. Set接口
  - HashSet
  - TreeSet
2. List接口
  - ArrayList
  - LinkedList
  - Vector
Map接口：
1. HashMap
2. TreeMap
3. HashTable

Collections工具类

9.3 Collection接口：

保存一个一个对象
无序
可重复

注意事项：

JDK不提供此接口的任何直接实现，而是提欧共更具体的子接口(如List、Set)实现
Java 5 之前，Java 集合会丢失容器中所有对象的数据类型，把所有对象当成Object类型处理；Java 5之后，Java 集合可以记住容器中对象的数据类型

Collection接口方法：

add(Object e);--------将元素e添加到集合中
addAll(Collection coll);--------将coll集合中的元素添加到当前集合中
size();--------获取集合中元素的个数
isEmpty();--------判断当前集合元素是否为空，如果为空返回true，如果不空，返回false
clear();--------清空当前集合元素
contains(Object obj);--------判断当前集合中是否包含obj，在判断时会调用obj对象所在的equals方法
containsAll(Collection coll);--------判断形参coll中的所有元素是否都包含在当前集合中
remove(Object obj);--------从当前集合中移除obj元素，若移除成功返回true,移除失败返回false
removeAll(Collection coll);--------从当前集合中移除coll中所有元素(移除的是当前集合和coll中的公共元素)
retainAll(Collection coll);--------将当前集合与coll集合求交集并返回给当前集合
equals(Collection coll);--------判断当前集合与coll集合中元素是否相同
hashCode();--------返回当前对象的哈希值
toArray();--------将当前集合转为数组
iterator();--------返回Iterator接口的实例，用于遍历集合元素

9.4 Set接口：

Set特点：

Set接口是Collection接口的子接口，Set接口没有提供额外的方法
不可重复 -------Set集合不允许包含相同的元素
无序
Set判断两个对象是否相同不是使用 == 运算符，而是使用equals方法

分类：

HashSet
1. LinkedHashSet:HashSet的子类，遍历其内部数据时，可以按照添加的顺序遍历
TreeSet

1. Set-------HashSet

HashSet：

HashSet是Set接口的典型实现，大多数使用Set集合都是使用HashSet
HashSet按Hash算法存储集合中的元素，具有很好的存取和查找性能

特点：

无序
线程不安全
集合中元素可以是null

**元素存储过程：**当向 HashSet 集合中存入一个元素时，HashSet 会调用该对象的 hashCode() 方法来得到该对象的 hashCode 值，然后根据 hashCode 值决定该对象在 HashSet 中的存储位置

**比较集合中两个元素相等的标准：**两个对象通过 hashCode() 方法比较相等，并且两个对象的 equals() 方法返回值也相等

2. Set-------TreeSet

TreeSet 是 SortedSet 接口的实现类，TreeSet 可以确保集合元素处于排序状态

TreeSet两种排序方法：

自然排序(默认)：根据集合元素的大小，进行元素升序排列
定制排序：实现定制排序，需要将实现Comparator接口的实例作为形参传递给TreeSet的构造器

自然排序特点：

向 TreeSet 中添加元素时，只有第一个元素无须比较compareTo()方法，后面添加的所有元素都会调用compareTo()方法进行比较
向 TreeSet 中添加的应该是同一个类的对象
判断两个对象是否相等的唯一标准是：两个对象通过 compareTo(Object obj) 方法比较返回值
当需要把一个对象放入 TreeSet 中，重写该对象对应的 equals() 方法时，应保证该方法与 compareTo(Object obj) 方法有一致的结果

3. Set-------LinkedHashSet

LinkedHashSet 是 HashSet 的子类
LinkedHashSet 根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置，但它同时使用链表维护元素的次序，这使得元素看起来是以插入顺序保存的
LinkedHashSet插入性能略低于 HashSet，但在迭代访问 Set 里的全部元素时有很好的性能
LinkedHashSet 不允许集合元素重复

9.5 List接口：

List特点：

有序，每个元素都有其对应的顺序索引
可重复

分类：

ArrayList
LinkedList
Vector

ArrayList、LinkedList、Vector三者的异同：

同：都实现了List接口，存储数据的特点相同(元素有序、可重复)
不同：
1. ArrayList：是List接口的主要实现类，线程不安全，效率高，底层使用Object数组
2. LinkedList：对于频繁的插入、删除操作效率比ArrayList高，底层使用双向链表
3. Vector：是List接口的古老版本，线程安全，效率低，底层使用Object数组

**List接口中的方法：**除了实现collection中的方法外，List添加了根据索引操作集合元素的方法

void add(int index, Object ele)-------------在index位置插入ele元素
boolean addAll(int index, Collection eles)-------------从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
Object get(int index)-------------获取指定index位置的元素
int indexOf(Object obj)-------------返回obj在集合中首次出现的位置
int lastIndexOf(Object obj)-------------返回obj在集合中末尾首次出现的位置
Object remove(int index)-------------删除指定index位置的元素，并返回此元素
Object set(int index, Object ele)-------------设置指定index位置的元素ele
List subList(int fromIndex, int toIndex)-------------返回从fromIndex到toIndex位置的子集合

1. ArrayList

**定义：**ArrayList 是 List 接口的典型实现类，本质上，ArrayList是对象引用的一个变长数组

ArrayList的源码分析：

JDK7中，ArrayList在new的时候底层创建了长度为10的Object[]数组
JDK8中，ArrayList在new的时候没有创建数组，而是在添加的时候创建了一个长度为10的Object[]数组

Arrays.asList(…) 方法返回值是一个固定长度的 List 集合

2. LinkedList

适用场合：频繁的插入或删除元素的操作，建议使用LinkedList类，效率较高

新增方法：

void addFirst(Object obj)----------
void addLast(Object obj)----------
Object getFirst()----------
Object getLast()----------
Object removeFirst()----------
Object removeLast()----------

3. Vector

ArrayList作为缺省选择。当插入、删除频繁时，使用LinkedList；Vector总是比ArrayList慢，所以尽量避免使用

ArrayList和LinkedList比较：

ArrayList元素的检索速度高于LinkedList
LinkedList，由于内存的不连续性，更适合大批量数据的存放和管理
如果在非末端插入数据，LinkedList速度优于ArrayList

9.6 Map接口：

Map接口：具有映射关系"key-value对"的集合

Map与Collection并列存在，用于保存具有映射关系的数据：key-value

HashMap的底层：

JDK 7 及之前数组+链表
JDK 8 数组+链表+红黑树

HashMap JDK7 和 JDK8 的不同点：

new HashMap():
1. JDK7 直接创建了一个长度为16的Entry数组
2. JDK8 没有创建数组，而是在执行添加方法(put)的时候创建了一个长度为16 的Node数组
数组类型：
1. JDK7 创建的是Entry数组
2. JDK8 创建的是Node数组
底层结构：
1. JDK7 底层结构：数组+链表
2. JDK8 底层结构：数组+链表+红黑树

注意点：

Map中的key和value都可以是任何引用类型的数据
Map中的key用set来存放，不允许重复(同一个Map对象所对应的类，须重写hashCode()和equals()方法)
key 和 value 之间存在单向一对一关系，即通过指定的 key 总能找到唯一的、确定的 value

Map接口分类：

HashMap：Map的主要实现类；线程不安全；效率高；可以存储为null的key和value
1. LinkedHashMap：保证在遍历map元素时，可以按照添加的顺序实现遍历(因为添加了一对指针)
TreeMap：保证按照添加的key-value对进行排序，实现排序遍历，此时考虑自然排序或者定制排序；底层使用红黑树
HashTable：古老的实现类；线程安全的；效率低；不能存储为null的key和value
1. properties：常用来处理配置文件；key和value都是String类型

Map常用方法：

添加、删除：
1. Object put(Object key,Object value)-----将指定key-value添加或修改到当前map对象中
2. Object remove(Object key)-----移除指定key的key-value对，并返回value
3. void putAll(Map t)-----将t中所有的key-value对存放到当前map中
4. void clear()-----清空当前map中所有数据
元素查询：
1. Object get(Object key)-----获取指定key对应的value
2. boolean containsKey(Object key)-----是否包含指定的key
3. boolean containsValue(Object value)-----是否包含指定的value
4. int size()-----返回map中key-value的个数
5. boolean isEmpty()-----判断吧当前map是否为空
6. boolean equals(Object obj)-----判断当前map和参数对象是否相等
元视图操作：
1. Set keySet()-----遍历所有的key集
2. Collection values()-----遍历所有的value集
3. Set entrySet()-----遍历所有的entry条目集

1. Map-------HashMap

HashMap的特点：

HashMap是Map接口中使用频率最高的实现类
允许使用null键和null值，不保证映射的顺序
HashMap 判断两个 key 相等的标准是：两个 key 通过 equals() 方法返回 true，hashCode 值也相等
HashMap 判断两个 value相等的标准是：两个 value 通过 equals() 方法返回 true

2. HashMap-------LinkeHashMap

LinkedHashMap 是 HashMap 的子类

与LinkedHashSet类似，LinkedHashMap 可以维护 Map 的迭代顺序：迭代顺序与 Key-Value 对的插入顺序一致

2. Map-------TreeMap

TreeMap存储 Key-Value 对时，需要根据 key-value 对进行排序。TreeMap 可以保证所有的 Key-Value 对处于有序状态

TreeMap 的 Key 的排序：

自然排序：TreeMap 的所有的 Key 必须实现 Comparable 接口，而且所有的 Key 应该是同一个类的对象，否则将会抛出 ClasssCastException
定制排序：创建 TreeMap 时，传入一个 Comparator 对象，该对象负责对 TreeMap 中的所有 key 进行排序。此时不需要 Map 的 Key 实现 Comparable 接口

注意事项：

TreeMap判断两个key相等的标准：两个key通过compareTo()方法或者compare()方法返回0
若使用自定义类作为TreeMap的key，所属类需要重写equals()和hashCode()方法

2. Map-------HashTable

HashTable的特点：

线程安全
不允许使用null作为key和value
不能保证key-value对的顺序
判断两个key相等、两个value相等的标准，与hashMap一致

1. Properties

Properties类特点：

Properties类是 Hashtable 的子类，该对象用于处理属性文件
由于属性文件里的 key、value 都是字符串类型，所以 Properties 里的 key 和 value 都是字符串类型
存取数据时，建议使用setProperty(String key,String value)方法和getProperty(String key)方法

9.7 Collection工具类：

Collections 是一个操作 Set、List 和 Map 等集合的工具类
Collections 中提供了一系列静态的方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作，还提供了对集合对象设置不可变、对集合对象实现同步控制等方法

排序操作：

reverse(List)：反转 List 中元素的顺序
shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序
sort(List)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
sort(List，Comparator)：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
swap(List，int， int)：将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换

查找、替换：

Object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素
Object max(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素
Object min(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最小元素
Object min(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最小元素
int frequency(Collection，Object)：返回指定集合中指定元素的出现次数
void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中
boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替换 List 对象的所有旧值

9.8 Iterator接口：

Iterator对象称为迭代器，主要用于遍历Collection集合中的元素
所有实现了Collection接口的集合类都有一个iterator()方法，用以返回一个实现了Iterator接口的对象
Iterator仅用于遍历集合，本身不具有承装对象的能力
如果需要创建Iterator对象，则必须有一个被迭代的集合

Iterator接口的方法：

hasNext();----------

next();----------

remove();----------

注意事项：在调用it.next()方法之前必须要调用it.hasNext()进行检测。若不调用，且下一条记录无效，直接调用it.next()会抛出NoSuchElementException异常

Iterator iterator = coll.iterator();
while(iterator.hasNext()){
    Object obj = iterator.next();
    System.out.println(obj);
}