黑马学习笔记_集合

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集合常用类和接口介绍

  • Collection接口

      Collection是最基本的集合接口,一个Collection代表一组Object,即Collection的元素(Elements)。一些 Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。Java SDK不提供直接继承自Collection的类,Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。
      所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数:无参数的构造函数用于创建一个空的Collection,有一个 Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection,这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后 一个构造函数允许用户复制一个Collection。
      如何遍历Collection中的每一个元素?不论Collection的实际类型如何,它都支持一个iterator()的方法,该方法返回一个迭代子,使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。典型的用法如下:
       

 Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子
    while(it.hasNext()) {
      Object obj = it.next(); // 得到下一个元素
    }
  • List接口
      List是有序的Collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引(元素在List中的位置,类似于数组下标)来访问List中的元素,这类似于Java的数组。
    和下面要提到的Set不同,List允许有相同的元素。
      除了具有Collection接口必备的iterator()方法外,List还提供一个listIterator()方法,返回一个 ListIterator接口,和标准的Iterator接口相比,ListIterator多了一些add()之类的方法,允许添加,删除,设定元素, 还能向前或向后遍历。
     实现List接口的常用类有LinkedList,ArrayList,Vector
      
  • LinkedList类

      LinkedList实现了List接口,允许null元素。此外LinkedList提供额外的get,remove,insert方法在 LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈(stack),队列(queue)或双向队列(deque)。
      注意LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List,则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List:
      List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(…));

  • ArrayList类

      ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素,包括null。ArrayList没有同步。
    size,isEmpty,get,set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数,添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。
      每个ArrayList实例都有一个容量(Capacity),即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加,但是增长算法 并没有定义。当需要插入大量元素时,在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。
    和LinkedList一样,ArrayList也是非同步的(unsynchronized)。

  • Vector类

      Vector非常类似ArrayList,但是Vector是同步的。由Vector创建的Iterator,虽然和 ArrayList创建的Iterator是同一接口,但是,因为Vector是同步的,当一个Iterator被创建而且正在被使用,另一个线程改变了 Vector的状态(例如,添加或删除了一些元素),这时调用Iterator的方法时将抛出 ConcurrentModificationException,因此必须捕获该异常。

  • Set类

      Set是一种不包含重复的元素的Collection,即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false,Set最多有一个null元素。
      很明显,Set的构造函数有一个约束条件,传入的Collection参数不能包含重复的元素。
      请注意:必须小心操作可变对象(Mutable Object)。如果一个Set中的可变元素改变了自身状态导致Object.equals(Object)=true将导致一些问题。

  • Map接口

      请注意,Map没有继承Collection接口,Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key,每个key只能映射一个 value。Map接口提供3种集合的视图,Map的内容可以被当作一组key集合,一组value集合,或者一组key-value映射。

  • HashMap类

      HashMap和Hashtable类似,不同之处在于HashMap是非同步的,并且允许null,即null value和null key。,但是将HashMap视为Collection时(values()方法可返回Collection),其迭代子操作时间开销和HashMap 的容量成比例。因此,如果迭代操作的性能相当重要的话,不要将HashMap的初始化容量设得过高,或者load factor过低。

最后总结各个类集合的特点

  • 单列集合

    Collection

    |-  List    元素有序,可以重复.并且每一个元素都有对应的索引        
        ArrayList
            底层的数据结构是数组,查询块,增删慢
            线程不安全的,效率高
        Vector
            底层的数据结构是数组,查询块,增删慢
            线程安全的,效率低
        LinkedList
            底层的数据结构链表 , 查询慢,增删块
            线程不安全的,效率高
        遍历:
            第一种使用迭代器进行遍历
            第二种使用for循环进行遍历      size 和 get方法
            第三种使用增强for循环
    
    |-  Set
            元素无序 ,但是可以保证元素的唯一性
        HashSet
            底层的数据结构是哈希表, 依赖于两个方法,这个两个方法就是hashCode和equals
        TreeSet
            底层的数据结构是二叉树, 这个集合可以对元素进行排序
            而排序有两个方式:
            第一种使用的自然排序
            第二种使用的是比较器排序
    
            我们到底是使用自然排序还是使用比较器排序,主要依赖于构造方法
            如果我们使用的是自然排序,那么对元素有一个要求,需要这个元素实现Comparable接口,然后复习compareTo方法
            如果我们使用的是比较排序,我们可以定义一个类,然后让这个类实现Comparator接口,然后复习compare方法
            当我们也可以使用匿名内部类
        遍历:
            第一种使用迭代器进行遍历
            第二种使用增强for循环
    

    数据结构:

    栈, 队列, 数组 , 链表 , 哈希表  , 二叉树
    
    栈的特点:   先进后出
    队列的特点:  先进先出
    数组的特点:  查询块 , 增删慢
    链表的特点:  查询慢, 增删快
    哈希表的特点: 是一个链表类型的数组,集成了链表和数组的优点
            可以保证元素的唯一性,这个唯一性依赖于两个方法hashCode和equals
    二叉树:    也被称之为红黑树 , 是一种自平衡的二叉树.
    
  • 双列集合Map

    Map集合是双列集合
    Map集合的数据结构只和键有关,和值没有关系

    |- HashMap

    底层的数据结构是哈希表, 依赖于两个方法,这个两个方法就是hashCode和equals
    

    |- TreeMap

    底层的数据结构是二叉树, 这个集合可以对元素进行排序
    

    遍历方式:

    第一种遍历方式:    获取所有的键的集合,然后在遍历键的集合,获取每一个元素,然后根据这个键在获取对应的值
    第二种遍历方式: 获取所有的键值对的集合, 然后在遍历这个集合,获取每一个键值对对象,然后在调用对应的方法获取键和值
    获取键的方法是getKey获取值的方法是getValue
    

    HashMap和Hashtable的区别:

    HashMap线程不安全,可以存在null值和null键
    Hashtable线程安全,不可以是null值和null键
    

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