标签：list println add coll1 集合 new out

集合

Java集合框架概述

回顾数组：

集合、数组都是对多个数组进行存储操作的结构，简称Java容器（说明：此时的存储，主要指的是内存层面的存储，不涉及到持久化的存储（.txt,.jpg,.avi，数据库中））
数组在存储多个数据方面的特点：
1. 一旦初始化以后，其长度就确定了。
2. 数组一旦定义好，其元素的类型也就确定了。我们也就只能操作指定类型的数据了。
数组在存储多个数据方面的特点：
1. 一旦初始化以后，其长度就不可修改。
2. 数组中提供的方法非常有限，对于添加、删除、插入数据等操作，非常不便，同时效率不高。
3. 获取数组中实际元素的个数的需求，数组没有现成的属性或方法可用
4. 数组存储数据的特点：有序、可重复。对于无序、不可重复的需求，不能满足。

集合框架：

Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
- List接口：存储有序的、可重复的数据。 -->“动态”数组
  - ArrayList、LinkedList、Vector
- Set接口：存储无序的、不可重复的数据 -->高中讲的“集合”
  - HashSet、LinkedHashSet、TreeSet
Map接口：双列集合，用来存储一对(key - value)一对的数据 -->高中函数：y = f(x)
- HashMap、LinkedHashMap、TreeMap、Hashtable、Properties下·

Collection接口

collection接口方法

Collection coll1 = new ArrayList();
Collection coll2 = new ArrayList();

add(Object o)：往集合添加Object类的元素

coll1.add("AA");
coll1.add("BB");
coll1.add("123");
coll1.add(new Date());
System.out.println(coll1.size()); //4

addAll(Collection coll1):将coll1集合中的元素添加到当前的集合中
```
coll1.add("CC");
coll2.addAll(coll1);
System.out.println(coll2.size()); //5
```

clear():清空集合元素

coll1.clear();
System.out.println(coll1); // []

isEmpty():判断集合是否为空

System.out.println(coll1.isEmpty());  // true

contain(Object o): 判断当前集合中是否含有obj

Collection coll1 = new ArrayList();
coll1.add(123);
coll1.add(456);
coll1.add(new String("Tom"));
coll1.add(false);
coll1.add(new Person("Jerry",20));

System.out.println(coll1.contains(123)); //true
System.out.println(coll1.contains(new Person("Jerry", 20))); // true 本语句新建的 Person类 调用 重写的equals()方法 与 coll 中的每个元素进行比对，有就true ，无就false

containAll(Collection coll1):判断形参coll1中的所有元素是否都存在于当前集合中。
```
Collection coll2 = Arrays.asList(123, 456);
System.out.println(coll.containsAll(coll2));// true
```

remove(Object obj):从当前集合中移除obj元素。

coll.remove(123);
System.out.println(coll); //[456, Person{name='Jerry', age=20}, Tom, false]
coll.remove(new Person("Jerry",20));
System.out.println(coll); // [456, Tom, false]

removeAll(Collection coll1):差集：从当前集合中移除coll1中所有的元素。

Collection coll1 = Arrays.asList(123, 456);
coll.removeAll(coll1);
System.out.println(coll); //[Tom, false]

retainAll(Collection coll1):交集：获取当前集合和coll1集合的交集，并返回给当前集合

Collection coll1 = new ArrayList();
coll1.add(123);
coll1.add(456);
coll1.add(new Person("Jerry",20));
coll1.add(new String("Tom"));
coll1.add(false);
Collection coll2 = Arrays.asList(123, 456, 789);

coll1.retainAll(coll2);
System.out.println(coll1);

equals(Object obj):要想返回true，需要当前集合和形参集合的元素都相同。(顺序要相同)
hashCode():返回当前对象的哈希值

集合 --->数组：toArray()

Object[] arr = coll.toArray();
for(int i = 0;i < arr.length;i++){
    System.out.println(arr[i]);
}

数组 --->集合：调用Arrays类的静态方法asList()

List<String> list = Arrays.asList(new String[]{"AA", "BB", "CC"});

iterator():返回Iterator接口的实例，用于遍历集合元素。放在IteratorTest.java中测试

两个方法：hasNext()和next()

 Collection coll = new ArrayList();
 coll.add(123);
 coll.add(456);
 coll.add(new Person("Jerry",20));
 coll.add(new String("Tom"));
 coll.add(false);

 Iterator iterator = coll.iterator();

 while (iterator.hasNext()){ //判断是否还有下一个元素 
     System.out.println(iterator.next());// 1.指针下移 2.将下移以后集合位置上的元素返回
 } // 遍历

//错误一：
Iterator iterator = coll.iterator();
while ((iterator.next()) != null){
    System.out.println(iterator.next());
}//不会连续输出且出现NoSuchElementException异常
//错误二：
while(coll.iterator().hasNext()){
    System.out.println(coll.iterator().next());
}//总会输出“123”

迭代器的remove()方法：

Iterator iterator = coll.iterator();
while (iterator.hasNext()){
    Object obj = iterator.next();
    if("Tom".equals(obj)){
        iterator.remove();
    }
}
Iterator iterator1 = coll.iterator();
while(iterator1.hasNext()){
    System.out.println(iterator1.next());
}

注意：如果还未调用next()或在上一次调用 next 方法之后已经调用了 remove 方法，再调用remove都会报IllegalStateException。

List接口

ArrayList：作为List接口的主要实现类；线程不安全的，效率高；底层使用Object[] elementData存储
LinkedList：对于频繁的插入、删除操作，使用此类效率比ArrayList高；底层使用双向链表存储
Vector：作为List接口的古老实现类；线程安全的，效率低；底层使用Object[] elementData存储

ArrayList的源码分析：

jdk7情况下：

ArrayList list = new ArrayList();//底层创建了长度是10的Object[]数组elementData
*      list.add(123);//elementData[0] = new Integer(123);
*      list.add(11);//如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够，则扩容。
*      默认情况下，扩容为原来的容量的1.5倍，同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中
*      结论：建议开发中使用带参的构造器：ArrayList list = new ArrayList(int capacity)

jdk8情况下：

 ArrayList list = new ArrayList();//底层Object[] elementData初始化为{}.并没有创建长度为10的数组
*      list.add(123);//第一次调用add()时，底层才创建了长度10的数组，并将数据123添加到elementData[0]
*      后续的添加和扩容操作与jdk 7 无异。

小结：jdk7中的ArrayList的对象的创建类似于单例的饿汉式，而jdk8中的ArrayList的对象的创建类似于单例的懒汉式，延迟了数组的创建，节省内存。

LinkedList的源码分析：

LinkedList list = new LinkedList(); 内部声明了Node类型的first和last属性，默认值为null
*      list.add(123);//将123封装到Node中，创建了Node对象。
*
*      其中，Node定义为：体现了LinkedList的双向链表的说法
*      private static class Node<E> {
            E item;
            Node<E> next;
            Node<E> prev;

            Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
            this.item = element;
            this.next = next;
            this.prev = prev;
            }

Vector的源码分析：jdk7和jdk8中通过Vector()构造器创建对象时，底层都创建了长度为10的数组。在扩容方面，默认扩容为原来的数组长度的2倍。

List接口方法

ArrayList list = new ArrayList();
list.add(123);
list.add(456);
list.add("AA");
list.add(new Person("Tom", 12));
list.add(456);

System.out.println(list); //[123, 456, AA, Person{name='Tom', age=12}, 456]

void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素

list.add(1, "bb");
System.out.println(list); //[123, bb, 456, AA, Person{name='Tom', age=12}, 456]

boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
```
List list1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
list.addAll(list1);
System.out.println(list.size());//9
```
int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置。如果不存在，返回-1.
```
int index = list.indexOf(456);
System.out.println(index); // 2
```
int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置。如果不存在，返回-1.
```
int index2 = list.lastIndexOf(456);
System.out.println(index2); //5
```

Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素

Object obj = list.remove(0);
System.out.println(obj); //123
System.out.println(list); //[bb, 456, AA, Person{name='Tom', age=12}, 456, 1, 2, 3]

Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele

list.set(1, "cc");
System.out.println(list);//[bb, cc, AA, Person{name='Tom', age=12}, 456, 1, 2, 3]

List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的左闭右开区间的子集合
```
System.out.println(list.subList(0, 2));//[bb,cc]
```

遍历

Iterator迭代器方式

Iterator iterator = list.iterator();
while(iterator.hasNext()){
    System.out.println(iterator.next());
}

增强for循环

for(Object obj2 : list){
    System.out.println(obj2);
}

普通for循环

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

set接口

框架：

* |----Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
*          |----Set接口：存储无序的、不可重复的数据   -->高中讲的“集合”
*              |----HashSet：作为Set接口的主要实现类；线程不安全的；可以存储null值
*                  |----LinkedHashSet：作为HashSet的子类；遍历其内部数据时，可以按照添加的顺序遍历
*                                      对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet.
*              |----TreeSet：可以按照添加对象的指定属性，进行排序。

Set接口中没有额外定义新的方法，使用的都是Collection中声明过的方法。
要求：向Set(主要指：HashSet、LinkedHashSet)中添加的数据，其所在的类一定要重写hashCode()和equals()
- 要求：重写的hashCode()和equals()尽可能保持一致性：相等的对象必须具有相等的散列码
- 重写两个方法的小技巧：对象中用作 equals() 方法比较的 Field，都应该用来计算 hashCode 值。

HashSet实现类

Set中存储无序的、不可重复的数据，以HashSet为例：

无序性：不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加，而是根据数据的哈希值决定的。
不可重复性：保证添加的元素按照equals()判断时，不能返回true.即：相同的元素只能添加一个。

添加元素的过程：以HashSet为例

我们向HashSet中添加元素a，首先调用元素a所在类的HashCode()方法，计算出a的哈希值，此哈希值再通过某种算法计算出在HashSet底层数组的存放位置（索引位置），判断数组的存放位置是否已经有了元素：
- 如果此位置上没有其他元素，则元素a添加成功。 ---> 情况一
- 如果此位置上有其他元素b(或以链表形式存在的多个元素），则比较元素a与元素b的hash值：
  - 如果hash值不相同，则元素a添加成功。--->情况2
  - 如果hash值相同，进而需要调用元素a所在类的equals()方法：
    - equals()返回true,元素a添加失败
    - equals()返回false,则元素a添加成功。--->情况2
对于添加成功的情况2和情况3而言：元素a 与已经存在指定索引位置上数据以链表的方式存储
- jdk 7 :元素a放到数组中，指向原来的元素。尾节点放在数组中
- jdk 8 :原来的元素放在数组中，指向元素a。头节点放在数组中

HashSet底层：数组+链表的结构。

LinkedHashSet实现类

LinkedHashSet 根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置，但它同时使用双向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不允许集合元素重复
TreeSet底层使用红黑树结构存储数据

优点：对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet

TreeSet实现类

向TreeSet中添加的数据，要求是相同类的对象。
两种排序方式：自然排序（实现Comparable接口）和定制排序（Comparator）
1. 自然排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compareTo()返回0.不再是equals().
2. 定制排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compare()返回0.不再是equals().

Map接口

Map的实现类的结构：

Map:双列数据，存储key-value对的数据 ---类似于高中的函数：y = f(x)
- HashMap:作为Map的主要实现类；线程不安全的，效率高；存储null的key和value
  
  HashMap底层：
  1. 数组+链表（jdk 7 之前）
  2. 数组+链表+红黑树（jdk 8 ）
- LinkedHashMap:保证在遍历map元素时，可以按照添加的顺序实现遍历。
  1. 原因：在原有的HashMap底层结构基础上，添加了一对指针，指向前一个和后一个元素。
  2. 对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于HashMap。
- 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key的自然排序或定制排序
  
  底层：使用红黑树
- Hashtable:作为古老的实现类；线程安全的，效率低；不能存储null的key和value
  - Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型

Map结构的理解：

Map中的key:无序的、不可重复的，使用Set存储所有的key

---> key所在的类要重写equals()和hashCode() （以HashMap为例）
Map中的value:无序的、可重复的，使用Collection存储所有的value

--->value所在的类要重写equals()，因为value在调用remove()、contain()方法是要重写的equals()对比两个对象
一个键值对：key-value构成了一个Entry对象。
Map中的entry:无序的、不可重复的，使用Set存储所有的entry

Map的底层实现原理（以jdk7为例说明）

HashMap map = new HashMap():

在实例化以后，底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table。
可能已经执行过多次put ---> map.put(key1,value1):
首先，调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的存放位置。
1. 如果此位置上的数据为空，此时的key1-value1添加成功。 ----情况1
2. 如果此位置上的数据不为空，(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在)),比较key1和已经存在的一个或多个数据的哈希值：
  1. 如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同，此时key1-value1添加成功。----情况2
  2. 如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同，继续比较：调用key1所在类的equals(key2)方法，比较
    1. 如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功。----情况3
    2. 如果equals()返回true:使用value1替换value2。
- 补充：关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储。
- 在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题，当超出临界值(且要存放的位置非空)时，扩容。默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原有的数据复制过来。

jdk8 相较于jdk7在底层实现方面的不同：

new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
jdk 8底层的数组是：Node[],而非Entry[]
首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组
jdk7底层结构只有：数组+链表。jdk8中底层结构：数组+链表+红黑树。
1. 形成链表时，七上八下（jdk7:新的元素指向旧的元素。jdk8：旧的元素指向新的元素）
2. 当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时，此时此索引位置上的所数据改为使用红黑树存储。

底层参数：

DEFAULT_INITIAL_CAPACITY：HashMap的默认容量，16
DEFAULT_LOAD_FACTOR：HashMap的默认加载因子：0.75
threshold：扩容的临界值，=容量*填充因子：16 * 0.75 => 12
TREEIFY_THRESHOLD：Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树:8
MIN_TREEIFY_CAPACITY：桶中的Node被树化时最小的hash表容量:64

foreach循环

遍历集合

Collection coll = new ArrayList();
coll.add(123);
coll.add(456);
coll.add(new Person("Jerry",20));
coll.add(new String("Tom"));
coll.add(false);

//for( 集合元素的类型 局部变量： 集合对象）
for(Object obj : coll){
    System.out.println(obj);
}

遍历数组

int[] arr = new int[]{13,12,123};
for(int i : arr){
    System.out.println(i);
}

应用

在List内去除重复数字值，要求尽量简单

public List duplicateList(List list){
        HashSet set = new HashSet();
        set.add(list);
        return new ArrayList(set);
    }

其中Person()类中重写了hashCode()和equeal()方法

HashSet set = new HashSet();
Person p1 = new Person(1,"AA");
Person p2 = new Person(2,"BB");
set.add(p1);
set.add(p2);
p1.name = "CC";
set.remove(p1);

System.out.println(set); //[Person{age=1002, name='BB'}, Person{age=1001,name='CC'}]
// 假设“AA”与1的哈希值在位置A；“CC”与1的哈希值在位置C；
// 通过p1.name,把位置A的数据由“AA”与1改成了“CC”与1，
// 而set.remove(p1)找的位置时位置C，位置C没有数据，所以不能删除

set.add(new Person(1,"CC"));
System.out.println(set);//[Person{age=1002, name='BB'}, Person{age=1001, name='CC'}, Person{age=1001, name='CC'}]
// 由于位置C没有数据，所以可以在位置C上创建新数据“CC”与1

set.add(new Person(1,"AA"));
System.out.println(set);//[Person{age=1002, name='BB'}, Person{age=1001, name='CC'}, Person{age=1001, name='CC'}, Person{age=1001, name='AA'}]
// 因为“AA”与1的哈希值在位置A，所以与位置A的“CC”与1成了链表结构。

标签：list,println,add,coll1,集合,new,out
From： https://www.cnblogs.com/MePear/p/17263986.html

集合

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