JAVA基础核心-集合（上）-collection集合体系
JAVA核心基础-集合(下)-Map集合与集合辅助类collections
什么是集合，集合的体系JCF及collection集合的实例化应用
- 一.集合
-
- 1.什么是集合
- 2.泛型
- 3.lambda表达式
-
- 3.1集合使用lambda表达式-stream
- 二.集合的体系图
- 三.collection集合体系的实例化应用
-
- 1.List集合
-
- 1.1List集合-数组实现ArrayList
- 1.2List集合-链表实现LinkedList
- 1.3栈Stack
- 1.4ArrayList与Vector区别
- 1.5迭代器
- 2.队列queue
-
- 2.1Deque双向队列
- 3.set集合
-
- 3.1Set-HashSet类
- 四.经典例题-用两个栈实现队列
一.集合
1.什么是集合
1.Java集合类存放在java.util包中，是一个用来存放对象的容器(集合可以存放不同类型的对象，并不限数量)。
2.集合存放的都是对象的引用，而非对象本身。所以我们称集合中的对象就是集合中对象的引用。
3.集合只能存放对象。存放基本数据类型会转为对应的引用类型。例如:int->Integer。
2.泛型
泛型：即“参数化类型”。一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。那么参数化类型怎么理解呢？
顾名思义，就是将类型由原来的具体的类型参数化，类似于方法中的变量参数，此时类型也定义成参数形式（可以称之为类型形参），
然后在使用/调用时传入具体的类型（类型实参）。
泛型的作用：
代码更加简洁
程序更加健壮
可读性和稳定性
泛型的特性：泛型只在编译阶段有效。在编译之后程序会采取去泛型化的措施。Java中的泛型只在编译阶段有效。
泛型的使用： 泛型类、泛型接口、泛型方法
泛型类：是在实例化类的时候指明泛型的具体类型
泛型接口与泛型类的定义及使用基本相同。
泛型方法：是在调用方法的时候指明泛型的具体类型 。
通配符类型：通配符类型一般是使用 ? 代替具体的类型实参。此处是类型实参，而不是类型形参
Company<? extends Emp>
？：泛型是Emp的子类类型，不需要确认具体的类型
3.lambda表达式
Lambda表达式是Java 8 的重要更新，Lambda表达式支持将代码块作为方法参数，Lambda表达式允许使用更加简洁的代码来创建只有一个抽象方法的接口（函数式接口）的实例。
如果Lambda表达式的代码块只有一条代码，程序就可以省略Lambda表达式中代码块的花括号。
3.1集合使用lambda表达式-stream
Java 8 API添加了一个新的抽象称为流Stream，可以让你以一种声明的方式处理数据。
filter(Predicate predicate):过滤不满足条件的元素
collect(toList()): 将stream流中的元素放入的list集合中。
map():一种类型的值转换成另外一种类型
max(): 找出集合中的最大值
sort(): 排序
List<Integer> list =new ArrayList<>();
list.add(3);
list.add(7);
list.add(1);
list.add(6);
list.add(2);
list =list.stream().sorted((a,b)->a>b ?1:-1).collect(Collectors.toList());//将集合从小到大排序
二.集合的体系图
O为接口
三.collection集合体系的实例化应用
1.List集合
List接口是继承Collection接口。list接口有ArrayList和LinkedList两个实现类
1.1List集合-数组实现ArrayList
ArrayList类是一个特殊的数组–动态数组。与数组相比，它的容量能动态增长。它继承于AbstractList，实现了List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable这些接口。
ArrayList源码属性：
1.默认初始集合容量为：10。（初始大小为0，第一次添加时默认为10）
2.需要进行动态扩容时：当前容量扩容1.5倍。
3.集合容量最大值：Integer.Max_Value-8。
两个重要对象：elementData 和 size
1.elementData 是"Object[]类型的数组"，它保存了添加到ArrayList中的元素。=
2.size 则是动态数组的实际大小。
特性：
1.ArrayList适合在对数据进行存储和访问的情况下使用，不适用频繁修改数据的场景。
2.在删除和插入元素时，需要移动元素，在元素较多情况下，效率会比较低。
用法：
一.初始化
1.不初始化容量
List<Integer> list =new ArrayList<>();//不初始化数组容量，当数组容量满时数组会自动以当前数组容量的1.5倍扩容
2.初始化容量
List<Integer> list =new ArrayList<>(10);//初始容量为10
二.添加元素
add(object value)：将元素添加到集合的末端。
add(int index, Object obj)：将元素添加到集合的指定index位置。
List<Integer> list =new ArrayList<>();
list.add(3);//集合末尾添加3
list.add(1,5);//在第一个位置添加5
三.删除元素
remove()：可根据集合元素内容或下标删除。
List<Integer> list =new ArrayList<>();
list.add(3);//集合末尾添加3
list.add(4);//集合末尾添加3
list.add(1,5);//在第一个位置添加5
list.remove(3);//删除元素3
list.remove(1);//删除位置1的元素
四.查询元素
get(int index)：根据下标找到集合元素
List<Integer> list =new ArrayList<>();
list.add(3);//集合末尾添加3
list.add(5);//集合末尾添加5
System.out.print(list.ger(1));
五.修改元素
set(int index, E element)：将下标元素替换为新的元素
List<Integer> list =new ArrayList<>();
list.add(3);//集合末尾添加3
list.add(5);//集合末尾添加5
list.set(1,99);//将下标1的元素替换为99
六.其他api
1.2List集合-链表实现LinkedList
链表(LinkedList)是一种在物理上非连续、非顺序的数据结构，由若干个节点(node)所组成。
LinkedList 实现了List接口，能对它进行列表操作。
LinkedList 实现了Queue接口，能当作队列使用。
LinkedList 实现了Deque 接口，即能将LinkedList当作双端队列使用。
LinkedList 实现了Cloneable接口，能克隆。
LinkedList 实现了java.io.Serializable接口，这意味着LinkedList支持序列化，能通过序列化去传输。
特性：
1.分配内存空间不是必须是连续的；
2.插入、删除操作很快，只要修改前后指针就OK了，时间复杂度为O(1)；而修改和查找效率较低，需要指针不断移动。
3.访问比较慢，必须得从第一个元素开始遍历，时间复杂度为O(n)
用法：
一.初始化
LinkedList<类> list = new LinkedList<类>();//构建一个空链表
LinkedList<类> list = new LinkedList(Collection<? extends E> c); //使用一个集合创建一个新的linkedList。
二.添加节点
add(E e)：链表末尾添加元素
add(int index, E element)：向指定位置插入元素
addFirst(E e)：添加到第一个元素
addLast(E e)，添加到最后一个元素
offer(E e)：向链表末尾添加元素
offerFirst(E e)：头部插入元素
offerLast(E e)：尾部插入元素
三.删除节点
remove(int index)：删除指定位置的元素
poll()：删除并返回第一个元素
remove()：删除并返回第一个元素
四.查找元素
get(int index)：返回指定位置的元素
peek()：返回第一个元素；
五.更改元素
set(int index, E element)，设置指定位置的元素
六.其他api
1.3栈Stack
栈：限定仅在表尾进行插入或删除操作的线性表，表尾为栈顶，表头为栈底，不含元素的空表称空栈。
**特点：**先进后出（LIFO）。类似于进电梯，先进去的人后出去，后进去的人先出去。
实现：
1.链表实现
和单链表相同，链式堆栈也是由一个个结点组成的，每个结点由两个部分组成，一个是存放数据元素的数据元素引用element，另一个是存放指向下一个结点的对象引用next。
堆栈有两端，插入数据元素和删除数据元素的一端为栈顶，另一端为栈底。链式堆栈都设计成把靠近栈头head的一端定义为栈顶。
2.数组实现
使用数组来模拟栈的实现，首先考虑到数组的长度是固定的，所以使用栈就必须给一个特定的长度，即最大长度MaxSize。自定义一个栈顶指针， 初始化数据为-1，因为数组的索引值是从0开始的，为了不引起冲突，从-1开始。
栈为空：当top=-1时，即等于初始化数据，没有任何元素存在数组中，则说明栈为空。
操作api：
pop():删除并返回栈顶元素。
push():向栈中存放元素
isEmpty():判断栈是否为空栈。
peek():获得栈顶元素
1.4ArrayList与Vector区别
ArrayList线程不安全
Vector线程安全
所以，建议在单线程中才使用ArrayList，而在多线程中可以选择Vector
1.5迭代器
Iterator（迭代器）不是一个集合，它是一种用于访问集合的方法，可用于迭代 ArrayList 和 HashSet 等集合。
ArrayLisy通过迭代器(Iterator)遍历的方式：
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(3);
list.add(5);
list.add(7);
Iterator iter = list.iterator();//构造迭代器
while(iter.hasNext()){
System.out.println(iter.next());//3 5 7
}
2.队列queue
队列：也是一种特殊的线性表，队列的数据元素以及数据元素间的逻辑关系和线性表完全相同，其差别是线性表允许在任意位置插入和删除，而队列只允许在其一端进行插入操作在其另一端进行删除操作。
队列中允许进行插入操作的一端称为队尾，允许进行删除操作的一端称为队头。队列的插入操作通常称作入队列，队列的删除操作通常称作出队列。（FIFO先进先出）
用法
一.初始化
Queue<String> queue = new LinkedList<>();
二.常用api
offer():添加元素
poll():删除并返回第一个元素
peek():返回头元素
2.1Deque双向队列
Deque是一个双端队列接口，继承自Queue接口，Deque的实现类是LinkedList、ArrayDeque、LinkedBlockingDeque，其中LinkedList是最常用的。
Deque是一个线性collection，支持在两端插入和移除元素。
常用方法：
3.set集合
set集合是Collection接口下一个子类,并且是不包含重复元素的collection
特点：
1.set集合是无序的.
2.set不允许重复(在set.add()方法中,添加已有的相同元素会返回false)
3.set集合没有索引
常用api：
boolean add(E e)：给集合中添加一个元素,如果元素已经存在,添加失败并且返回false,成功返回true.
boolearn remove(Object o)：如果此元素存在,则删除此元素,成功返回true,失败返回false.
boolean contains(Object o) ：判断集合中是否含有该元素。
boolean equals(Object o)：将指定的对象与此集合进行比较，判断是否相等
boolean isEmpty()：判断集合是否为空
3.1Set-HashSet类
HashSet是Set接口的典型实现，大多数时候使用Set集合时就是使用这个实现类。HashSet按Hash算法来存储集合中的元素，因此具有很好的存取和查找性能。底层数据结构是哈希表。
特点：
1.不保证元素的排列顺序，顺序可能与添加顺序不同，顺序也可能发生变化；
2.HashSet不是同步的；
3.集合元素值可以是null；
四.经典例题-用两个栈实现队列
class MyQueue {
private Stack<Integer> s1;//存储元素的主栈
private Stack<Integer> s2;//辅助栈，按队列顺序拿出或删除元素
public MyQueue() {
s1=new Stack<Integer>();
s2=new Stack<Integer>();
}
public void push(int x) {
s1.push(x);//直接将元素存入主栈中
}
public int pop() {
while(!s1.isEmpty()){
//将主栈元素放入辅助栈中
s2.push(s1.pop());
}
int x = s2.pop();
while(!s2.isEmpty()){
//将辅助栈元素放回主栈中
s1.push(s2.pop());
}
return x;
}
public int peek() {
while(!s1.isEmpty()){
s2.push(s1.pop());
}
int x =s2.peek();
while(!s2.isEmpty()){
s1.push(s2.pop());
}
return x;
}
public boolean empty() {
return s1.size()==0;
}
}