手机网站预览,广告设计与制作需要学什么,江门网站建设工作,wordpress主机怎么填一、Collection接口
1.特点
Collection实现子类可以存放多个元素#xff0c;每个元素可以是Object#xff1b;
有些Collection的实现类#xff0c;可以存放重复的元素#xff0c;有些不可以#xff1b;
有些Collection的实现类#xff0c;有些是有序的#xff08;Li…
一、Collection接口
1.特点
Collection实现子类可以存放多个元素每个元素可以是Object
有些Collection的实现类可以存放重复的元素有些不可以
有些Collection的实现类有些是有序的List有些则不是有序Set
Collection接口没有直接的实现子类通过其子接口List和Set来实现的。
2.方法
add 添加单个元素
remove 删除指定元素
contains 查找元素是否存在
size 获取元素个数
isEmpty 判断是否为空
clear 清空
addAll 添加多个元素
containaAll 查找多个元素是否都存在
removeAll 删除多个元素。
3.遍历
Iterator迭代器不推荐使用
增强 for 循环
二、List
1.特点
List集合类中元素有序即添加和取出顺序一致且可重复
List集合中的每个元素都有其对应的顺序索引即支持索引
List容器中的元素都对应一个整数型的序号记录其在容器中的位置根据序号存取容器中的元素
List常用接口有 ArrayList、LinkedList、Vector。
2.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集合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在集合中末次出现的位置
Object remove (int index) 移除指定index位置的元素并返回此元素
Object set (int index,Object ele) 设置指定index的位置的元素为ele相当于是替换
List subList (int fromIndex,int toIndex) 返回从fromIndex到toIndex位置的子集合。
3.遍历
Iterator迭代器不推荐使用
增强 for 循环
普通for循环
4.实现
ArrayList、LinkedList、Vector的比较 三、ArrayList
1.概述
底层实现实现了 List 接口基于动态数组。
特点有序、可重复、动态大小。
初始容量10
扩充机制1.5倍内部通过 grow() 方法完成扩容
访问速度时间复杂度为 O(1)随机访问速度快。
增删速度时间复杂度为 O(n)插入和删除速度较慢尤其是在列表中间插入或删除时因为需要移动大量元素。
线程安全性不是线程安全的。
常用场景适用于频繁读取而不频繁插入或删除的场景。
2.构造方法 ArrayList() // 默认构造方法创建一个容量为 10 的空列表 ArrayList(int initialCapacity) // 创建一个指定初始容量的空列表 ArrayList(Collection? extends E c) // 创建一个包含指定集合元素的列表
3.常用方法
add(E e)将指定元素添加到列表的末尾。
add(int index, E element)将指定元素添加到指定位置。
get(int index)返回指定索引处的元素。
set(int index, E element)用指定元素替换指定位置的元素。
remove(int index)删除指定位置的元素并返回该元素。
remove(Object o)删除列表中第一次出现的指定元素如果元素不存在则返回 false。
clear()删除列表中的所有元素。
size()返回列表中元素的数量。
isEmpty()如果列表为空返回 true。
contains(Object o)判断列表中是否包含指定元素。
indexOf(Object o)返回指定元素第一次出现的索引找不到返回 -1。
lastIndexOf(Object o)返回指定元素最后一次出现的索引。
toArray()将列表转换为一个普通数组。
toArray(T[] a)将列表转换为指定类型的数组。
4.线程安全
使用 Collections.synchronizedList() 方法
ListString list Collections.synchronizedList(new ArrayList())
使用 CopyOnWriteArrayList()方法是一个线程安全的变体适合读多写少的场景
ListString list new CopyOnWriteArrayList()
四、Vector
1.概述
底层实现实现了 List 接口并继承自 AbstractList 类基于动态数组类似于 ArrayList。
特点有序、可重复、动态大小。
初始容量10
扩充机制2倍内部通过 grow() 方法完成扩容/可指定增量
访问速度时间复杂度为 O(1)随机访问速度快。
增删速度时间复杂度为 O(n)插入和删除速度较慢。
线程安全性线程安全因为所有的方法都是同步的。
常用场景适用于需要线程安全且不特别关注性能的场景。由于同步的开销相较于 ArrayList 性能会有所下降。 // 创建一个初始容量为 5容量增量为 3 的 Vector VectorInteger vector new Vector(5, 3);
2.构造方法 Vector() // 默认构造方法创建一个容量为 10 的空向量 Vector(int initialCapacity) // 创建一个指定初始容量的空向量 Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) // 创建一个指定初始容量和扩展大小的空向量 Vector(Collection? extends E c) // 创建一个包含指定集合元素的向量
3.常用方法
add(E e)将指定元素添加到向量的末尾
add(int index, E element)将指定元素插入到指定位置
addElement(E obj)将指定元素添加到向量的末尾 Vector特有方法
get(int index)返回指定位置的元素
set(int index, E element)用指定元素替换指定位置的元素
elementAt(int index)返回指定位置的元素Vector特有方法
firstElement()返回向量中的第一个元素
lastElement()返回向量中的最后一个元素
remove(int index)删除指定位置的元素并返回该元素
remove(Object o)删除列表中第一次出现的指定元素
removeElement(Object obj)删除指定的元素
removeAllElements()删除所有元素
size()返回向量的大小即元素的个数
isEmpty()如果向量为空返回 true
contains(Object o)判断向量中是否包含指定的元素
indexOf(Object o)返回指定元素第一次出现的索引找不到返回 -1
lastIndexOf(Object o)返回指定元素最后一次出现的索引
toArray()将向量转换为一个普通数组
toArray(T[] a)将向量转换为指定类型的数组
iterator()返回一个迭代器用于遍历向量。
五、LinkedList
1.概述
底层实现基于链表由一系列的节点Node组成每个节点包含两个部分。
数据部分存储实际的数据。
指针部分指向下一个节点的引用或者在双向链表中指向前一个节点和下一个节点的引用。
特点有序可重复动态大小内存开销大。
访问速度随机访问速度较慢需要从头开始遍历。
增删速度插入和删除速度较快只需更改指针而不移动元素。
线程安全性不是线程安全的。
常用场景适用于频繁插入和删除操作的场景。
2.基本类型
单向链表
每个节点有一个数据部分和一个指向下一个节点的指针。链表的末尾节点的指针指向 null。
双向链表
每个节点有两个指针一个指向下一个节点另一个指向前一个节点。
循环链表
单向链表或双向链表的变体末尾节点指向头节点而不是 null形成一个环。
3.操作
插入
在头部插入头插法、在尾部插入尾插法、在指定位置插入。
删除
删除头节点、删除尾节点、删除指定位置的节点。
查找
查找链表中的元素可以通过遍历链表逐一比较每个节点的值。
更新
更新链表中的某个节点的值首先找到该节点再修改其数据部分。
4.时间复杂度
插入和删除操作 在链表的头部插入或删除O(1) 在链表的尾部插入或删除O(1)但如果没有尾指针则需要 O(n)
在中间插入或删除 O(n)需要遍历到特定位置
查找操作 O(n)必须遍历链表才能找到特定元素
访问操作 O(n)无法直接通过索引访问必须从头开始遍历
六、Set
1.特点
无序添加和取出的顺序不一致没有索引
不允许重复元素所以最多包含一个null
Set的常用实现类有HashSet、LinkedHashSet和TreeSet。
2.遍历
Iterator迭代器不推荐使用
增强 for 循环
3.线程安全
CopyOnWriteArraySet基于 CopyOnWriteArrayList
4.实现
HashSet、LinkedHashSet、TreeSet和CopyOnWriteArraySet比较 七、HashSet
1.概述
底层实现基于哈希表HashMap实现使用哈希算法来存储元素。
特点无序、不可重复高效。
初始容量16
负载因子0.75
扩充机制条目数 容量 × 负载因子哈希表将会自动增加桶的数量一般是当前容量的两倍rehashing会重新计算所有现有元素的存储位置。
存储规则存储的元素不可重复元素在 HashSet 中没有顺序即元素存储的顺序不一定与插入顺序相同。
增删速度一般为时间复杂度O(1)最坏为O(n)。
线程安全性线程不安全。
场景适用于需要高效地添加、删除和查找元素并且不关心元素的顺序。
2.哈希值和哈希冲突 HashSet 使用元素的 hashCode() 方法来决定元素的存储位置。如果两个不同的元素有相同的哈希值就会发生哈希冲突。为了减少冲突HashSet 会使用链表或红黑树等结构来存储具有相同哈希值的元素。通过 equals() 方法判断两个元素是否相等。
hashCode()返回一个整数值表示对象的哈希值。这个哈希值用于决定对象在哈希表中的存储位置。
equals()用于比较两个对象是否相等。
3.常用方法
add(E e)将指定元素添加到集合中
remove(Object o)从集合中移除指定元素如果集合中包含该元素
contains(Object o)检查集合中是否包含指定元素o
size()返回集合中元素的数量
isEmpty()检查集合是否为空
clear()清空集合中的所有元素。
八、LinkedHashSet
1.概述
底层实现继承HashSet实现了Set接口结合了哈希表和链表的特性。
特点插入有序、不可重复、性能低于HashSet。
初始容量16 负载因子0.75
扩充机制同HashSet。
存储规则根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置同时使用链表维护元素的次序。
查增删速度平均情况下为 O(1)。
线程安全性线程不安全。
场景维护元素的插入顺序、去重并保留顺序、性能要求不高但需要顺序。
2.构造方法 // 创建一个空的 LinkedHashSet默认初始容量 16负载因子 0.75 LinkedHashSetE set1 new LinkedHashSet(); // 创建一个指定初始容量的 LinkedHashSet LinkedHashSetE set2 new LinkedHashSet(int initialCapacity); // 创建一个指定初始容量和负载因子的 LinkedHashSet LinkedHashSetE set3 new LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor); // 使用一个现有的集合创建一个 LinkedHashSet LinkedHashSetE set4 new LinkedHashSet(Collection? extends E c);
3.常见方法
add(E e)添加元素
remove(Object o)删除指定元素
contains(Object o)是否存在
size()返回元素的数量
clear()清空集合
isEmpty()是否为空
iterator()返回一个迭代器遍历集合
forEach()使用 forEach() 方法遍历集合。
九、TreeSet
1.概述
底层实现:基于红-黑树一种自平衡的二叉查找树实现。
特点有序、不可重复、高效、支持 NavigableSet 接口。
存储规则:存储的元素不可重复元素有序,按照自然顺序或者指定的比较器进行排序。如果元素是自定义对象则需要实现 Comparable 接口或者提供 Comparator。
增删速度时间复杂度 O(log n)。
线程安全性线程不安全。
场景适用于需要元素有序存储并且支持自然顺序或者自定义排序规则。
2.底层解析
红黑树具有以下特性
每个节点要么是红色要么是黑色。
根节点始终是黑色的。
每个叶子节点NIL是黑色的。
如果一个红色节点有子节点那么该子节点必须是黑色的。
从任何节点到其所有后代叶节点的路径上必须包含相同数量的黑色节点。
3.常见操作和方法
add(E e)添加元素
remove(Object o)删除指定元素
contains(Object o)检查指定元素是否存在
size()返回元素数量
first()返回集合中的第一个元素即最小的元素
last()返回集合中的最后一个元素即最大的元素
headSet(E toElement)返回一个视图小于 toElement 的所有元素
tailSet(E fromElement)返回一个视图大于等于 fromElement 所有元素
subSet(E fromElement, E toElement)返回一个视图包含在 fromElement 和 toElement 之间的元素
pollFirst()移除并返回最小元素即第一个元素
pollLast()移除并返回最大元素即最后一个元素。
十、CopyOnWriteArrayList 是Java中一个线程安全的List实现类属于 java.util.concurrent包。与常见的 ArrayList 相比CopyOnWriteArrayList 的一个显著特点是写操作时会复制数组从而保证线程安全。
1.概述
底层数据结构动态数组通过复制数组的方式来实现对集合的写操作。
对于写操作会创建一个新的内部数组然后将数据复制到这个新数组中修改操作只会作用于这个新数组。这意味着写操作的成本较高。
主要特点有序、可重复读操作不受影响写操作代价较高。
初始容量0 (可指定)
时间复杂度读O(1)或O(n)其他O(n)。
线程安全性线程安全。
应用场景适用于对并发读有较高需求但写操作较少的场景如缓存、事件监听、日志记录等。
2.构造方法 // 创建一个空的 CopyOnWriteArrayList CopyOnWriteArrayListE list new CopyOnWriteArrayList(); // 创建一个包含指定元素的 CopyOnWriteArrayList CopyOnWriteArrayListE list2 new CopyOnWriteArrayList(Collection? extends E c); // 创建一个包含指定容量的 CopyOnWriteArrayList CopyOnWriteArrayListE list3 new CopyOnWriteArrayList(Object[] array);
3.常见操作和方法
add(E e)将元素添加到末尾
remove(Object o)删除指定的元素
get(int index)获取指定索引位置的元素
set(int index, E element)替换指定位置的元素实际上是通过复制数组来实现的性能开销较大
size()返回元素个数
contains(Object o)是否包含指定元素
clear()清空所有元素实际上是通过创建一个新的空数组实现的
iterator()返回一个迭代器该迭代器支持并发读取
forEach()遍历集合。
3.优缺点
优点CopyOnWriteArrayList 提供了高效的并发读操作适用于读多写少的场景能保证线程安全。
缺点由于写操作的开销较大因此不适用于写操作频繁的场景。
十一、CopyOnWriteArraySet 是一个线程安全的集合类基于 CopyOnWriteArrayList 实现用于提供高效的读取操作和线程安全的写入操作。 与 HashSet 和 TreeSet 等传统集合不同它采用 Copy-On-Write写时复制策略意味着每次对集合进行修改如添加或删除元素时都会复制底层的数组并将修改应用到新数组中而不是直接修改原数组。这使得 CopyOnWriteArraySet 特别适合于读多写少的场景。
1.概述
底层数据结构基于CopyOnWriteArrayList动态数组。实现了 Set 接口。
主要特点无序、不可重复高效的读操作写操作代价较高
时间复杂度读O(1)或O(n)写O(n)。
线程安全性线程安全。
应用场景读多写少的应用、需要线程安全的应用、高并发环境。
2.常用操作
添加元素 (add(E e))
删除元素 (remove(Object o))
检查元素是否存在 (contains(Object o))
获取集合大小 (size())
清空集合 (clear())
迭代器 (iterator())。
十二、Collections 是 Java 提供的一个工具类位于 java.util 包中包含了多个静态方法旨在对集合框架中的集合对象进行操作和增强功能。它提供了对集合的排序、查找、同步化、反转、填充等操作的支持简化了集合类的使用和操作。
1.排序
升序排序
sort(ListT list) ListInteger list Arrays.asList(5, 2, 8, 1, 4); Collections.sort(list); // [1, 2, 4, 5, 8]
根据指定的比较器 Comparator 对列表进行排序
sort(ListT list, Comparator? super T c) ListString list Arrays.asList(banana, apple, cherry); Collections.sort(list, Comparator.reverseOrder()); // [cherry, banana, apple]
2.查找最大值和最小值
1返回集合中的最大/小元素依据元素的自然顺序
max(Collection? extends T coll)
min(Collection? extends T coll) ListInteger list Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); Integer max Collections.max(list); // 5 Integer min Collections.min(list); // 1
2根据给定的比较器返回集合中的最大/小元素
max(Collection? extends T coll, Comparator? super T comp)
min(Collection? extends T coll, Comparator? super T comp) ListString list Arrays.asList(apple, banana, cherry); String max Collections.max(list, Comparator.reverseOrder()); // cherry String min Collections.min(list, Comparator.reverseOrder()); // apple
3.反转和旋转
反转列表中元素的顺序
reverse(List? list) ListInteger list Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); Collections.reverse(list); // [5, 4, 3, 2, 1]
将列表中的元素按指定距离旋转。正数表示向右旋转负数表示向左旋转
rotate(List? list, int distance) ListInteger list Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); Collections.rotate(list, 2); // [4, 5, 1, 2, 3]
4.填充和替换
用指定的对象填充整个列表中的元素
fill(List? super T list, T obj) ListString list new ArrayList(Arrays.asList(a, b, c)); Collections.fill(list, x); // [x, x, x]
替换列表中所有等于 oldVal 的元素为 newVal
replaceAll(ListT list, T oldVal, T newVal) ListString list new ArrayList(Arrays.asList(apple, banana, apple)); Collections.replaceAll(list, apple, orange); // [orange, banana, orange]
5.线程安全集合
返回一个线程安全的列表所有的操作都会通过同步来确保线程安全
synchronizedList(ListT list) ListInteger list new ArrayList(); ListInteger synchronizedList Collections.synchronizedList(list);
返回一个线程安全的集合所有操作都会通过同步来确保线程安全
synchronizedSet(SetT s) SetInteger set new HashSet(); SetInteger synchronizedSet Collections.synchronizedSet(set);
返回一个线程安全的映射所有操作都会通过同步来确保线程安全 synchronizedMap(MapK, V m) MapString, Integer map new HashMap(); MapString, Integer synchronizedMap Collections.synchronizedMap(map);
6.空集合和常量集合
1返回一个空列表。返回的列表是不可修改的
emptyList() 、emptySet() ListString emptyList Collections.emptyList(); // [] SetString emptySet Collections.emptySet(); // []
2返回一个空映射。返回的映射是不可修改的
emptyMap() MapString, String emptyMap Collections.emptyMap(); // {}
3返回一个只包含指定元素的不可修改的列表
singletonList(T o)、singleton(T o) ListString singletonList Collections.singletonList(apple); // [apple] SetString singletonSet Collections.singleton(apple); // [apple]
4返回一个只包含一个映射的不可修改的映射
singletonMap(K key, V value) MapString, String singletonMap Collections.singletonMap(key, value); // {keyvalue}
7. 其他常用方法
1shuffle(List? list)
随机打乱列表中的元素。 ListInteger list Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); Collections.shuffle(list); // 列表顺序会随机改变
2unmodifiableList(List? extends T list)
返回一个不可修改的列表修改会抛出 UnsupportedOperationException。 ListString list Arrays.asList(apple, banana, cherry); ListString unmodifiableList Collections.unmodifiableList(list);
3unmodifiableSet(Set? extends T s)
返回一个不可修改的集合修改会抛出 UnsupportedOperationException。 SetString set new HashSet(Arrays.asList(apple, banana)); SetString unmodifiableSet Collections.unmodifiableSet(set);
4unmodifiableMap(Map? extends K, ? extends V m)
返回一个不可修改的映射修改会抛出 UnsupportedOperationException。 MapString, String map new HashMap(); map.put(key1, value1); MapString, String unmodifiableMap Collections.unmodifiableMap(map);
十三、其他API工具
1.Guava 提供了丰富的集合框架、缓存、字符串处理、并发工具等功能。
1增强的集合类型
ImmutableList / ImmutableSet / ImmutableMap: 不可变集合线程安全且不易被修改。
Multiset: 允许重复元素的集合可以统计元素的出现次数。
Multimap: 键到多个值的映射支持一个键对应多个值。
BiMap: 双向映射键和值都是唯一的。
2缓存
Cache: 提供高效的缓存实现支持过期策略和容量限制。
3字符串处理
Joiner: 简化字符串拼接的操作。
Splitter: 方便地将字符串分割成集合。
4并发工具
ListenableFuture: 扩展了 Future 的功能支持回调机制。
RateLimiter: 控制方法调用频率。
5其他实用工具
Optional: 提供对可能为 null 的值的优雅处理减少 null 引用带来的问题。
Preconditions: 提供参数检查工具确保方法参数的有效性。
2.Apache Commons Collections
1主要特性
额外的集合类型 Bag: 允许重复元素的集合并支持计数功能。 MultiValuedMap: 每个键可以对应多个值的映射。 TreeSortedSet: 有序集合基于红黑树实现。
2装饰器模式
通过装饰器模式增强已有集合的功能比如创建只读集合、同步集合等。
示例SynchronizedCollection 可以为集合提供线程安全的访问。
3过滤器和转换器
提供多种过滤器和转换器可以对集合进行操作比如只保留特定条件的元素或转换元素类型。
4集合工具
提供各种静态方法用于操作集合如合并、差集、交集等。
示例CollectionUtils 类提供了很多便利的方法。
5快速查找和排序
提供高效的查找和排序算法特别是对于大量数据的处理。
