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在开发实践中#xff0c;我们需要一些能够动态增长长度的容器来保存我们的数据#xff0c;java中为了解决数据存储单一的情况#xff0c;java中就提供了不同结构的集合类#xff0c;可以让我们根据不同的场景进行数据存储的选择#xff0c;如Java中提…○ 前言
在开发实践中我们需要一些能够动态增长长度的容器来保存我们的数据java中为了解决数据存储单一的情况java中就提供了不同结构的集合类可以让我们根据不同的场景进行数据存储的选择如Java中提供了 数组实现的集合链表实现的集合哈希结构树结构等。 体系图 ○ Java中的集合体系如图 ○ 集合的分类
• 集合可以分为单列集合和双列集合. 单列集合 ● Collection接口定义了单列集合共有的方法其子接口Set和List分别定义了存储方式。
● List接口继承了Collection接口,有三个实现的类,分别是ArrayList (数组列表) | LinkedList (链表列表) | Vector 数组列表 (且线程安全).
● Set接口继承了Collection接口,有两个实现的类,分别是HashSet | TreeSet .
○ 区别
• List可以有重复元素 • Set不可以有重复元素 List 接口的实现类 ● ArrayList
• 底层有一个数组,可以动态扩展数组长度 ; 查询快,在中间增加 / 删除慢.(特点)
• 常用方法
ArrayListString snew ArrayList();s.add(a);s.add(b);s.add(c);s.add(d);System.out.println(s.get(2));//根据索引得到指定位置的元素s.remove(0);//删除并返回指定位置的元素System.out.println(s);s.set(0,X);//替换指定元素并返回数组System.out.println(s);s.size();System.out.println(s.size());//返回实际元素个数s.addFirst(X);s.addLast(X);
● LinkedList
• 底层是一个链表结构 ; 查询慢,但增加 / 删除元素快(特点)
○ 我们发现ArrayList和LinkedList的特点正好相反,原因如图 ● Vector
• 和ArrayList一样底层也是数组实现不同的是Vector的方法默认加了锁线程是安全的。 Set 接口及实现类 ○ 特点
• Set中所储存的元素是不重复的无序的且Set中的元素没有索引。
• 由于Set中元素无索引所有其实现类中没有get() [通过索引获取指定位置元素] 并且不能通过for 循环进行遍历。
● HashSet
• HashSet 是一个不允许有重复元素的集合是无序的不是线程安全的。 public static void main(String[] args) {HashSet set new HashSet();set.add(a);set.add(a);set.add(b);set.add(c); //元素是不重复的System.out.println(set);//输出[a,b,c]HashSet set1 new HashSet();set1.add(c);set1.add(s);set1.add(x);set1.add(d); //元素是无序的System.out.println(set1);//输出[c,s,d,x]}★ HashSet在添加元素时是如何判断元素重复的? 面试高频题
在底层会先调用hashCode()注意Object中的hashCode()返回的是对象的地址此时并不会调用此时调用的是类中重写的hashCode(),返回的是根据内容计算的哈希值遍历时会用哈希值先比较是否相等会提高比较的效率但哈希值会存在问题内容不同哈希值相同这种情况下再调equals比较内容这样既保证效率又确保安全。
● TreeSet
• TreeSet可以根据值进行排序底层使用了树形结构树结构本身就是有序的。 TreeSetInteger treeSet new TreeSet();treeSet.add(2);treeSet.add(1);treeSet.add(4);treeSet.add(4);treeSet.add(3);System.out.println(treeSet);//输出[1,2,3,4]
★ 向树形结构中添加元素时,如何判断元素大小以及元素是否重复?
• 向TreeSet中添加的元素类型必须实现Comparable接口重写compareTo() ; 每次添加元素时,调 用compareTo()进行元素大小判断 (小于0放左子结点等于0表示重复大于0放右子节点
○ TreeSet集合的遍历只能通过 增强for循环 和 迭代器(Iterator) 遍历. (元素没有索引) 双列集合 特点
○ 数据存储是以 ( 键,值 ) 形式存储
○ 键不能重复值可以重复。
○ 通过键找到值一个键只能映射到一个值。
○ 键和值被称为键值对java中叫Entry对象 Map接口的实现类 ● HashMap
○ HashMap中的键是无序的 //可以存储两组值(键K,值V)HashMapString,String map new HashMap();map.put(a,aa); //put() 向map中添加一组键 值对map.put(w,ww);map.put(c,cc);map.put(s,ss);map.put(a,aaa); /* 替代之前的键a */System.out.println(map); //键是无序的 输出{aaaa, ccc, sss, www}
○ 常用方法 ○ 代码实现 //常用方法HashMapString,String map new HashMap();map.put(a,aa); //put() 向map中添加一组键 值对map.remove(a); //删除指的的键返回对应的值map.clear(); //清空键值对map.isEmpty(); //判断键值对的个数是否为空map.containsKey(a); //是否含对应键map.containsValue(aaa);//是否含对应值map.get(s); //传键返值map.size(); //有几组键值对
★ HashMap底层存储数据的结构 面试高频题
○ 底层使用了一个长度默认为16的哈希数组用来确定元素的位置每次用key计算出哈希值再 用哈希值%数组长度确定元素位置将元素放在哈希表中指定的位置。
○ 后来继续添加元素如果出现位置相同且不重复的元素那么将后来元素添加到之前元素的next 节点。
○ 当链表长度等于8且哈希数组的长度大于64时链表会自动转为红黑树。
补充: 哈希表负载因子为0.75 , 当哈希表使用数组的0.75倍时会自动扩容为原来数组长的2倍。
● TreeMap
○ 底层使用树形结构存储键值
○ 键可以排序
○ 键元素类型必须实现Comparable接口重写compareTo()
注意: TreeMap和TreeSet一样底层都是红黑树结构
● Hashtable ○ 底层实现也是用到key的哈希值计算位置判断元素是否重复。 ○ 方法上都添加了synchronized,线程是安全的。
HashMap和Hashtable的区别
● Hashtable中不能存储为null的键和为null值但HashMap中可以。 HashMapInteger,String map new HashMap();map.put(1,a);map.put(2,null);map.put(null,null);System.out.println(map); //输出{nullnull, 1a, 2null}HashtableString,String table new Hashtable();table.put(null,a); //报错 System.out.println(table); Collections类 概述Collections是集合类的工具类与数组的工具类Arrays类似.
常用方法
1. sort(Comparator? super E):void List 对集合中的元素排序。 2.reverse(List?):void 反转集合中的元素。 3.shuffle(List?):void 打乱元素中的元素。 4.fill(List? super T,T):void 用T元素替换掉集合中的所有的元素。 5.copy(List? super T,List? extend T):void 复制并覆盖相应索引的元素 6.swap(List?,int,int):void 交换集合中指定元素索引的位置. 7.replaceAll(List,T,T):boolean 替换成指定的元素。 代码演示
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;public class collections {public static void main(String[] args) {ArrayListInteger list new ArrayList();list.add(1);list.add(2);/* addAll(Collection? super T c, T... elements); */Collections.addAll(list,3,4,5,6);//将指定的可变长度参数添加到指定集合中System.out.println(list);Collections.sort(list); //排序(默认升序)System.out.println(升序:list);//Collections.binarySearch() 二分查找System.out.println(Collections.binarySearch(list,5));//二分查找//创建了一个实现Comparator接口的匿名内部类对象省去了创建一个类简化语法Collections.sort(list, new ComparatorInteger() {Overridepublic int compare(Integer o1, Integer o2) {return o2.intValue()- o1.intValue(); //降序}});System.out.println(降序:list);ArrayListInteger list1 new ArrayList();Collections.addAll(list1,1,2,3,4);Collections.fill(list1,5);System.out.println(list1);Collections.replaceAll(list1,5,6);// Collections.swap(list,0,1);//交换指定位置上元素//System.out.println(list); // 2134//copy(list2,list1) 集合复制 目标集合size 原集合size//fill(list,v)用指定的值填充集合//max / min//replaceAll//reverse 逆序//Collections.shuffle(list); 随机排序}
}
