Java集合 Collection、Set、Map、泛型簡要筆記

本文轉載自查看原文 2020-08-30 22:59 9271 java

集合

什么是集合

概念

對象的容器，實現了對對象常用的操作

和數組的區別

數組長度固定，集合長度不固定
數組可以存儲基本類型和引用類型，集合只能存儲引用類型

位置

java.util.*;

Collection體系

Collection 父接口

特點：代表一組任意類型的對象，無序、無下標、不能重復。

創建集合 Collection collection = new ArrayList();

常用方法

添加元素 collection.add();
刪除元素

collection.remove();

collection.clear();

遍歷元素（重點）

使用增強for（因為無下標）

for(Object object : collection){ }

使用迭代器

//haNext(); 有沒有下一個元素
//next(); 獲取下一個元素
//remove(); 刪除當前元素
Iterator it = collection.iterator();
while(it.hasNext()){
  String object = (String)it.next(); //強轉
  // 可以使用it.remove(); 進行移除元素
  // collection.remove(); 不能用collection其他方法 會報並發修改異常
}

判斷 collection.contains(); collection.isEmpty();

List 子接口

特點：有序、有下標、元素可重復

創建集合對象 List list = new ArrayList<>( );

常用方法

添加元素 list.add( ); 會對基本類型進行自動裝箱
刪除元素可以用索引 list.remove(0)

當刪除數字與索引矛盾時對數字強轉

list.remove((Object) 10) 或 list.remove(new Integer(10))

遍歷

使用for遍歷

for(int i = 0; i < lise.size(); i++){
  sout(list.get(i)); 
}

使用增強for

for(Object list: collection){ }

使用迭代器

Iterator it = collection.iterator();
while(it.hasNext()){
  String object = (String)it.next(); //強轉
  // 可以使用it.remove(); 進行移除元素
  // collection.remove(); 不能用collection其他方法 會報並發修改異常
}

使用列表迭代器 💡（注意和迭代器區別）

ListIterator li = list.listIterator();
while(li.hasNext()){
  System.out.println(li.nextIndex() + ":" + li.next()); //從前往后遍歷
}

while(li.hasPrevious()){
  System.out.println(li.previousIndex() + ":" + li.previous()); //從后往前遍歷
}

獲取 list.indexOf( );
返回子集合 sublist(x, y); 左閉右開

List subList = list.subList(1, 3); 返回索引 1、2

List實現類

ArrayList 【重點】
- 數組結構實現，必須要連續空間，查詢快、增刪慢
- jdk1.2版本，運行效率塊、線程不安全
Vector
- 數組結構實現，查詢快、增刪慢
- jdk1.0版本，運行
LinkedList
- 雙向鏈表結構實現，無需連續空間，增刪快，查詢慢

ArrayList

創建集合 ArrayList arrayList = new ArrayList<>();

添加元素 arrayList.add();

刪除元素 arrayList.remove(new Student("name", 10));

這里重寫了 equals(this == obj) 方法

public boolean equals(Object obj){
  //1 判斷是不是同一個對象
  if(this == obj){
    return true;
  }
  //2 判斷是否為空
  if(obj == null){
    return false;
  }
  //3 判斷是否是Student類型
  if(obj instanceof Student){
    Student == (Student)obj;
    //4 比較屬性
    if(this.name.equals(s.getName()) && this.age == s.getAge()){
      return true;
    }
  }
  //5 不滿足條件返回false
  return false;
}

遍歷元素【重點】

使用迭代器

Iterator it = arrayList.iterator();
while(it.hasNext()){
  Student s = (Student)it.next(); //強轉
}

列表迭代器

ListIterator li = arrayList.listIterator();
while(li.hasNext()){
  Student s = (Student)li.next(); //從前往后遍歷
}

while(li.hasPrevious()){
  Student s = (Student)li.previous();//從后往前遍歷
}

判斷

arrayList.contains(); 和 arrayList.isEmpty();
查找

arrayList.indexof();

原碼分析

DEFAULT_CAPACITY = 10; //默認容量
//注意：如果沒有向集合中添加任何元素時，容量0，添加一個后，容量為10
//每次擴容是原來的1.5倍
elementData存放元素的數組
size 實際元素個數

Vector

創建集合 Vector vector = new Vector<>();

增加、刪除、判斷同上

遍歷中枚舉器遍歷

Enumeration en = vector.elements();
while(en.hasMoreElements()){
  String o = (String)en.nextElement();
  sout(o);
}

LinkedList

創建鏈表集合 LinkedList li = new LinkedList<>();

常用方法與List一致

泛型

本質是參數化類型，把類型作為參數傳遞
常見形式有泛型類、泛型接口、泛型方法
語法 T成為類型占位符，表示一種引用類型，可以寫多個逗號隔開
好處 1. 提高代碼重用性 2. 防止類型轉換異常，提高代碼安全性

泛型類

// 寫一個泛型類
public class MyGeneric<T>{
  //使用泛型T
  //1 創建變量
  T t;
  //2 泛型作為方法的參數
  public void show(T t){
    sout(t);
  }
  //3 泛型作為方法的返回值
  public T getT(){
    return t;
  }
}

// 使用泛型類
public class TestGeneric{
  public static void main(String[] args){
    //使用泛型類創建對象
    // 注意： 1. 泛型只能使用引用類型
    //			 2. 不用泛型類型對象之間不能相互賦值
    MyGeneric<String> myGeneric = new MyGeneric<String>();
    myGeneric.t = "hello";
    myGeneric.show("hello world!");
    String string = myGeneric.getT();
    
    MyGeneric<Integer> myGeneric2 = new MyGeneric<Integer>();
    myGeneric2.t = 100;
    myGeneric2.show(200);
    Integer integer = myGeneric2.getT();
    
  }
}

泛型接口

語法：接口名

注意：不能泛型靜態常量

泛型方法

語法：返回值類型

public class MyGenericMethod{
  //泛型方法
  public <T> T show(T t){
    sout("泛型方法" + t);
    return t;
  }
}

//調用
MyGenericMethod myGenericMethod = new MyGenericMethod();
myGenericMethod.show("字符串");// 自動類型為字符串
myGenericMethod.show(200);// integer類型
myGenericMethod.show(3.14);// double類型

泛型集合

概念：參數化類型、類型安全的集合，強制集合元素的類型必須一致

特點：

編譯時即可檢查，而非運行時拋出異常
訪問時，不必類型轉換（拆箱）
不同泛型之間應用不能相互賦值，泛型不存在多態

Set集合

特點：無序、無下標、元素不可重復

方法：全部繼承自Collection中的方法

增、刪、遍歷、判斷與collection一致

HashSet 【重點】

存儲結構：哈希表（數組+鏈表+紅黑樹）

存儲過程（重復依據）

根據hashCode計算保存的位置，如果位置為空，直接保存，若不為空，進行第二步
再執行equals方法，如果equals為true，則認為是重復，否則形成鏈表

特點

基於HashCode計算元素存放位置
- 利用31這個質數，減少散列沖突
  - 31提高執行效率 31 * i = (i << 5) - i 轉為移位操作
- 當存入元素的哈希碼相同時，會調用equals進行確認，如果結果為true，則拒絕后者存入

新建集合 HashSet<String> hashSet = new HashSet<String>();

添加元素 hashSet.add( );

刪除元素 hashSet.remove( );

遍歷操作

1. 增強for for( type type : hashSet)

2. 迭代器 Iterator<String> it = hashSet.iterator( );

判斷 hashSet.contains( ); hashSet.isEmpty();

TreeSet

特點

基於排列順序實現元素不重復
實現SortedSet接口，對集合元素自動排序
元素對象的類型必須實現Comparable接口，指定排序規則
通過CompareTo方法確定是否為重復元素

存儲結構：紅黑樹

創建集合 TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<>()

添加元素 treeSet.add();

刪除元素 treeSet.remove();

遍歷 1. 增強for 2. 迭代器

判斷 treeSet.contains();

補充：TreeSet集合的使用

Comparator 實現定制比較（比較器）

Comparable 可比較的

// 重寫compare
@override
public int compare(Person o1, Person o2){
  int n1 = o1.getAge()-o2.getAge();
  int n2 = o1.getName().comareTo(o2.getName());
  return n1 == 0 ? n2 : n1;
}

Map

Map接口的特點

1. 用於存儲任意鍵值對（key - value）
2. 鍵：無序、無下標、不允許重復（唯一）
3. 值：無序、無下標、允許重復

方法：

1. V put(K key, V value) 將對象存到集合中，關聯鍵值
2. Object get(Object key) 根據鍵獲得對應的值
3. Set<K> 返回所有的Key
4. Collection<V> values() 返回包含所有值的Collection集合
5. Set<Map.Entry<K, V>> 鍵值匹配的Set集合

Map接口的使用

//創建Map集合
Map<String, String> map = new HashMap<>();
// 1. 添加元素
map.put("cn", "中國");
map.put("uk", "英國");
map.put("cn", "zhongguo"); // 會替換第一個 
// 2. 刪除
map.remove("uk");
// 3. 遍歷
// 3.1 使用KeySet()
//Set<String> keyset = map.keySet(); // 所有Key的set集合
for(String key : map.keyset){
  sout(key + "---" + map.get(key));
}
// 3.2 使用entrySet()
//Set<Map.Entry<String, String>> entries = map.entrySet();
for(Map.Entry<String, String> entry : map.entries){
  sout(entry.getKey() + "---" + entry.getValue();
}

HashMap 【重點】

存儲結構：哈希表（數組+鏈表+紅黑樹）

使用key可使hashcode和equals作為重復

增、刪、遍歷、判斷與上述一致

原碼分析總結：

HashMap剛創建時，table是null，節省空間，當添加第一個元素時，table容量調整為16
當元素個數大於閾值（16*0.75 = 12）時，會進行擴容，擴容后的大小為原來的兩倍，目的是減少調整元素的個數
jdk1.8 當每個鏈表長度 >8 ，並且數組元素個數 ≥64時，會調整成紅黑樹，目的是提高效率
jdk1.8 當鏈表長度 <6 時調整成鏈表
jdk1.8 以前，鏈表時頭插入，之后為尾插入

Hashtable

線程安全，運行效率慢；不允許null作為key或是value

Properties

hashtable的子類，要求key和value都是string，通常用於配置文件的讀取

TreeMap

實現了SortedMap接口（是map的子接口），可以對key自動排序

Collection工具類

概念：集合工具類，定義了除了存取以外的集合常用方法

直接二分查找int i = Collections.binarySearch(list, x); 成功返回索引

其他方法： copy復制、reverse反轉、shuffle打亂

補充：

// list轉成數組
Integer[] arr = list.toArray(new Integer[10]);
sout(arr.length);
sout(Array.toString(arr));

// 數組轉成集合
// 此時為受限集合，不能 添加和刪除！
String[] name = {"張三","李四","王五"};
List<String> list2 = Arrays.asList(names);

// 把基本類型數組轉為集合時，需要修改為包裝類
Integer[] nums = {100, 200, 300, 400, 500};
List<Integer> list3 = Arrays.asList(nums);

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Java集合 Collection、Set、Map、泛型 簡要筆記

集合

什么是集合

概念

和數組的區別

位置

Collection體系

Collection 父接口

常用方法

List 子接口

常用方法

List實現類

ArrayList

Vector

LinkedList

泛型

泛型類

泛型接口

泛型方法

泛型集合

Set集合

HashSet 【重點】

TreeSet

Map

Map接口的使用

HashMap 【重點】

Hashtable

Properties

TreeMap

Collection工具類

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