49天精通Java,第24天,Java链表、散列表、HashSet、TreeSet

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    • 一、链表
    • 二、散列表
    • 三、HashSet
    • 四、TreeSet
    • 五、TreeSet常用方法

大家好,我是哪吒。

一、链表

从数组中间删除一个元素开销很大,其原因是向数组中插入元素时,此元素之后的所有元素都要向后端移动,删除时也是,数组中位于被删除元素之后的所有元素都要向数组的前端移动。

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此时,在Java中,可以通过链表解决这个问题。

数组是在连续的存储位置上存放对象引用,而链表则是将每个对象存放在单独的链接link中。每个链接还存放着序列中下一个链接的引用。在Java中,所有的链表都是双向链接,即每个链接还存储前驱的引用。

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在链表中新增、删除一个元素是很轻松的操作,只需要更新锁删除元素前后对应的链接即可。

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有的同学可能觉得上面两个图,没啥区别,其实就是前后链接指向的问题,so easy。

在Java中,可以使用双指针法来向链表中间添加元素。

ListNode newNode = new ListNode(val);  
if (head == null) {  
    head = newNode;  
} else {  
    ListNode curr = head;  
    while (curr.next != null && curr.next.next != null) {  
        curr = curr.next;  
    }  
    curr.next = newNode;  
}

在上面的代码中,我们首先创建一个新的节点newNode,并将其插入到链表的中间。如果链表为空,则将新节点设置为头部节点。否则,我们遍历链表,找到最后一个节点,并将新节点插入到该节点的后面。

二、散列表

如果想要查找某个元素,但又不知道它的存储位置,此时,就需要遍历所有元素,直到找到匹配的元素为止。如果集合中包含的元素很多,就需要耗费很长时间时间。

此时,散列表闪亮登场。

散列表可以快速的查找对象,散列表为每个元素计算一个整数,称为散列码,散列码是以某种方式由对象的实例字段得出的一个整数,可以保证不同的数据对象拥有不同的散列码。

在Java中,删列表实现为链表数组,每个列表被称为桶bucket,可以通过:先计算散列码,再与桶的总数取余,所得到的数就是保存这个元素的那个桶的索引。

可以通过初始化桶数的方式,快速的进行元素插入。

如果装载因子是0.75,当表中已经填到75%就会进行自动再散列,新的桶数就是原来的两倍。对大多数情况而言,装载因子为0.75是比较合理的。

三、HashSet

散列表可以用于实现很多数据结构,最简单的是集类型。

集的add方法会在添加前,在集中进行验证,看是否存在,只有不存在的时候,才会添加这个对象。

Java集合中的集是HashSet类,它是基于散列表实现的一个集。
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  1. boolean add(E e),向Set集合中添加元素,添加成功返回true,否则返回false;
  2. int size(),返回Set集合中的元素个数;
  3. boolean remove(Object o),删除Set集合中的元素,删除成功返回true,否则返回false;
  4. boolean isEmpty(),如果Set不包含元素,则返回 true ,否则返回false;
  5. clear(),删除HashSet中所有元素;
  6. Iterator iterator(),遍历HashSet的迭代器;
  7. boolean contains(Object o),判断是否含有某元素;

四、TreeSet

TreeSet是一个基于红黑树实现的有序集合,可以以任意顺序插入集合,在堆集合进行遍历时,值将自动按照排序后的顺序出现。

public static void main(String[] args) {
     TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<String>();
     treeSet.add("哪吒编程");
     treeSet.add("Java");
     treeSet.add("Love");
     treeSet.add("CSDN");

     for(String str : treeSet){
         System.out.println(str);
     }
 }

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TreeSet是通过红黑树进行排序的。

将一个元素添加到TreeSet中要比添加到散列表中慢,因为要进行排序。但与检查HashSet中的重复元素相比,使用树还是要快得多。

五、TreeSet常用方法

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  1. add(Object obj):将一个对象添加到TreeSet中;
  2. remove(Object obj):从TreeSet中移除一个对象;
  3. pollFirst():返回TreeSet中的第一个对象,如果TreeSet为空则返回null;
  4. pollLast():返回TreeSet中的最后一个对象,如果TreeSet为空则返回null;
  5. size():返回TreeSet中元素的个数;
  6. isEmpty():判断TreeSet是否为空;
  7. contains(Object obj):判断一个对象是否在TreeSet中;
  8. addAll(Collection c):将一个Collection对象中的元素添加到TreeSet中;
  9. removeAll(Collection c):从TreeSet中移除一个Collection对象中的元素;
  10. retainAll(Collection c):保留一个Collection对象中的元素,并将它们添加到TreeSet中;

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