Java中的各种集合

Collection集合概述和基本使用

Collection集合概述

• 是单例集合的顶层接口，表示一组对象，这些对象也称Collection元素
• JDK不提供此接口的任何直接实现，它提供更加具体的子接口如（Set和List）

常用方法

• boolean add(E e)
• boolean remove(Object 0)
• void clear()
• boolean contains(Object 0)
• boolean isEmpty()
• int size()

遍历方式

public class IteratorDemo{
    public static void main(String[] args){
        Collection<String> c = new Arraylist<>();
        
        c.add("hello");
        c.add("world");
        //Iterator<E> iterator():返回此集合中的迭代器，通过集合的iterator()方法得到   
        Iterator it = c.iterator();
        while(it.hasNext()){
            String s = it.next();
            System.out.println(s);
        }
    }
}

List集合概述与特点

特点

• 有索引
• 可以存储重复元素
• 元素存取有序

特有方法

• void add(int index,E element)
• E remove(int index)
• E set(int index,E element)
• E get(int index)

遍历方式

public static ListDemo{
	public static void main(String[] args) {
		List<String> list = new ArrayList<>();
		list.add("hello");
		list.add("world");
		//迭代器方式，ListIteraroe,List特有的迭代器：允许程序员沿任一方向遍历的列表迭代器
		ListIterator<String> it = list.listIterator();
		while(it.hasNext()){
			String s = it.next();
			System.out.println(s);
		}
		//for循环模式
		for (int i = 0; i<list.size() ; i++ ) {
			String s = list.get(i);
			System.out.println(s);
		}
        //增强for循环
        for(String s : list){
            System.out.println(s);
        }
		
	}
}

List集合的实现类

• ArrayList集合

  底层是数组结构的实现，查询快、增删慢

• LinkedList集合

  底层是链表的实现，查询慢、增删快

  • 特有方法

    方法名	说明
    public void addFirst(E e)	在列表开头插入元素
    public void addLast(E e)	将指定元素追加到列表末尾
    public E getFirst()	返回此列表第一个元素
    public E getLast()	返回此列表最后一个元素
    public E removeFirst()	从此列表中删除并返回第一个元素
    public E removeLast()	从此列表中删除并返回最后一个元素

数据结构

栈和队列

• 栈结构 先进后出
• 队列结构 先进后出

数组与链表

• 数组结构 查询快、增删慢
• 队列结构 查询慢、增删快

Set集合

• 元素存取无序
• 没有索引、只能通过迭代器或者for循环遍历

哈希值

• 哈希值简介

  是JDK根据对象的地址或者字符串

• 如何获取哈希值

  Object类中的public int hashCode():返回对象的哈希值

• 哈希值的特点

  • 同一个对象调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的

  • 默认情况下，不同对象的哈希值是不同的，而重写hashCode方法，可以使不同对象的哈希值相同

HashSet集合

• 底层数据是哈希表
• 对集合的迭代顺序不做保证
• 没有带索引的方法，不能使用普通的for遍历
• 无重复元素

如何保证其唯一性

st=>start: 调用对象的HashCode方法获取对象的哈希值
opt=>operation: 根据对象的哈希值计算对象的储存位置
op=>operation: 将元素存储在这一位置
cond=>condition: 该位置是否有元素存在
e=>condition: 遍历所有元素，和新存
入的元素比较哈希值是否相同
demo=>condition: 调用equals()方法比较对象内容是否相等
final=>operation: 说明元素重复，不存储
st->opt->cond
cond(yes)->e
cond(no)->op
e(no)->op
e(yes)->demo
demo(no)->op
demo(yes)->final

LinkedHashCode集合

• 哈希表和链表实现的Set接口，具有可预测的迭代顺序
• 有链表保证存取有序，也就是说，元素的储存和取出顺序是一样的
• 有哈希表保证元素唯一

TreeSet集合

• 元素有序，按照一定规则进行排序
  • TreeSet(): 根据元素的自然排列顺序进行排序
  • TreeSet(Comparator comparator):根据指定的比较器排序
• 没有带索引的方法
• 不包含重复元素

自然排序Comparable的使用

• 用TreeSet集合储存自定义对象，无参构造方法使用的是自然排序对元素进行排序的

• 自然排序，就是让元素所属的类实现Comparable接口，重写comparaTo(T o)方法

• 重写方法时，一定要注意排序规则，必须按照要求的主要条件和次要条件来写

比较器排序Comparator的使用

• 用TreeSet集合储存自定义对象，带参构造方法使用的是比较器排序对元素进行排序的
• 比较器排序，就是让集合构造方法接受Comparator的实现类方法，重写compare(T 01,T 02)方法
• 重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写

泛型

• 是JDK5中引入的特性，它提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许在编译时检测到非法的类型它的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。那么参数化类型怎么理解呢？顾名思义，就是将类型由原来的具体的类型参数化，然后在使用/调用时传入具体的类型。这种参数类型可以用在类、方法和接口中，分别被称为泛型类、泛型方法、泛型接口
• 泛型定义格式
  • <类型>：指定一种类型的格式。这里的类型可以看成是形参
  • <类型1,类型2...>：指定多种类型的格式，多种类型之间用逗号隔开。这里的类型可以看成是形参
  • 将来具体调用时候给定的类型可以看成是实参，并且实参的类型只能是引用数据类型
• 泛型的好处
  • 把运行时期的问题提前到了编译期间
  • 避免了强制类型转换

泛型类

public class Generic<T>{
	private T t;

	public T getT(){
		return t;
	}

	public void setT(T t){
		this.t = t;
	}
}

public class GenericDemo{
    public static void main(String[] args){
        Generic<String> g1 = newGeneric<String>();
        g1.setT("林青霞");
        System.out.println(g1.getT());
        
        Generic<Integer> g2 = newGeneric<Integer>();
        g2.setT(30);
        System.out.println(g2.getT());
        Generic<Boolean> g3 = newGeneric<Boolean>();
        g3.setT(true);
        System.out.println(g3.getT());
    }
}

泛型方法

修饰符 <类型> 返回值类型 方法名(类型 变量名){}

泛型接口

修饰符 interfacce 接口名<类型>{}

类型通配符

• 类型通配符的作用

  为了表示各种泛型List的父类，可以使用类型通配符

• 类型通配符的分类

  • 类型通配符:<?>
    • List<?>:表示元素类型未知的List,它的元素可以匹配任何的类型
    • 这种带通配符的List仅表示它是各种泛型List的父类，并不能把元素添加到其中
  • 类型通配符上限：<? extends 类型>
    • List<? extends Number>：它表示的类型是Number或者其子类型
  • 类型通配符下限：<? super 类型>
    • List<? super Number>：它表示的类型是Number或者其父类型

可变参数

• 介绍

  可变参数又称参数个数可变，用作方法的形参出现，那么方法参数个数就是可变的

• 可变参数的注意事项

  • 这里的变量其实是一个数组
  • 如果一个方法有多个参数，包含可变参数，可变参数要放是最后

• Arrays工具类中有一个静态方法：

  • public static List asList(T... a)：返回由指定数组支持的固定大小的列表
  • 返回的集合不能做增删操作，可以做修改操作

• List接口中有一个静态方法：

  • public static List of(E... elements)：返回包含任意数量元素的不可变列表
  • 返回的集合不能做增删改操作

• Set接口中有一个静态方法：

  • public static Set of(E... elements) ：返回一个包含任意数量元素的不可变集合
  • 在给元素的时候，不能给重复的元素
  • 返回的集合不能做增删操作，没有修改的方法

Map集合

Map的集合概述和特点

• Map集合概述

  interfacce Map<K,V> K:键的类型；V:值的类型

• Map集合的特点

  • 键值对应关系
  • 一个键对应一个值
  • 键不能重复，值可以重复
  • 元素存取无序

Map集合的基本使用

Map集合的获取功能