java集合进阶篇上【完整版】

15-集合进阶上

单列集合顶层接口Collection

• List系列集合：添加的元素是有序，可重复，有索引的
• Set系列集合：添加的元素是无序，不重复，无索引的

• Collection是单列集合的祖宗接口，他的功能是全部单列集合都可以继承使用

迭代器

package io.xiaoduo.arrayListForward;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<String> coll = new ArrayList<>();
        coll.add("aaa");
        coll.add("bbb");
        coll.add("ccc");
        coll.add("ddd");
        // 创建指针
        Iterator<String> it = coll.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            String item = it.next();
            System.out.println(item);
        }
    }
}

细节注意点

• 没有下一个报错NoSuchElementException
• 迭代器遍历完毕，指针不会复位
• 循环中只能用一次next方法
• 迭代器遍历时，不能用集合的方法进行增加或者删除

增强for遍历

• 增强for的底层就是迭代器，为了简化迭代器的代码书写
• JDK5之后出现的，其内部原理就是一个Iterator迭代器
• 所有的单列集合和数组才能用增强for进行遍历
• 修改增强for中的变量不会改变集合中原本的数据

lambda表达式forEach遍历

• js警告

list.forEach((s) -> { sout(s); });

List中的常见的方法和五种遍历方式

• List集合的遍历方式
  • 迭代器遍历
  • 列表迭代器遍历
  • 增强for遍历
  • Lambda表达式遍历
  • 普通for循环（因为List集合存在索引）

package io.xiaoduo.arrayListForward;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;

public class Test4 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> arr = new ArrayList<>();
        arr.add("aaa");
        arr.add("bbb");
        arr.add("ccc");

        Iterator<String> it = arr.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            String str = it.next();
            System.out.println(str);
        }

        System.out.println("------");

        ListIterator<String> lit = arr.listIterator();
        while (lit.hasNext()) {
            String str = lit.next();
            System.out.println(str);
        }

        System.out.println("------");

        for (String s : arr) {
            System.out.println(s);
        }

        System.out.println("------");

        arr.forEach(item -> System.out.println(item));

        System.out.println("------");

        arr.forEach(System.out::println);

        System.out.println("------");

        for (int i = 0; i < arr.size(); i++) {
            String item = arr.get(i);
            System.out.println(item);
        }
    }
}

数据结构

栈

队列

数组

链表

ArrayList底层原理

1. 利用空参创建集合的时候，在底层创建一个长度为0的数组
2. 添加第一个元素时，底层会创建一个新的长度为10的数组
3. 存满时会扩容1.5倍
4. 如果一次添加多个元素，1.5倍还放不下，则新创建数组的长度以实际为准

LinkedList集合

• 底层数据结构是双向链表，查询慢，首尾操作的速度是极快的，所以多了很多首尾操作的特有api

泛型深入

• 泛型：是JDK5中引入的特性，可以在编译阶段约束操作的数据类型，并进行检查
• 泛型的格式：<数据类型>
• 注意：泛型只能支持引用数据类型

泛型的好处

• 统一数据类型
• 把运行时期的问题提前到了编译阶段，避免了强制类型转换可能出现的异常，因为在编译阶段就能确定下来

泛型的细节

• 泛型中不能写基本数据类型
• 指定泛型的具体类型后，传递数据时，可以传入该类型或者其子类类型
• 如果不写泛型，类型默认是Object

泛型可以在很多地方定义

–	–
类后面	泛型类
方法上面	泛型方法
接口后面	泛型接口

泛型类

• 使用场景：当一个类中，某个变量的数据类型不确定时，就可以定义带有泛型的类

泛型方法

修饰符 <类型> 返回值类型 方法名(类型 变量名) {}
public <T> void fn(T t) {}

泛型接口

修饰符 interface 接口名<类型> {}
public interface List(T) {}

泛型的继承和通配符通配符

• 泛型不具备继承性，泛型里面写的是什么类型，就只能传递什么类型的数据，但数据具备继承性
• 泛型的通配符：?
  • ? extend E
  • ? super E

哪里定义泛型

• 泛型类：在类名后面定义泛型，创建该类对象的时候，确定类型
• 泛型方法：在修饰符后面定义泛型，调用该方法的时候，确定类型
• 泛型接口：在接口后面定义泛型，实现类确定类型，实现类延续泛型

使用场景

• 定义类，方法，接口的时候，如果类型不确定，就可以定义泛型
• 如果类型不确定，但是能知道是哪个继承体系中的，可以使用泛型的通配符

数据结构

二叉树

二叉查找树

平衡二叉树

红黑树

Set集合

1. Set系列集合的特点
   • 无序、不重复、无索引
   • Set集合的方法上基本与Collection的API一致
2. Set集合的实现类特点
   • HashSet：无序、不重复、无索引
   • LinkedHashSet：有序、不重复、无索引
   • TreeSet：可排序、不重复、无索引
3. HashSet底层原理
   • 创建一个默认长度16，默认加载为0.75的数组，数组名table
   • 根据元素的哈希值跟数组的长度计算尺应存入的位置
   • 判断当前位置是否为null，如果是null直接存入
   • 如果位置不为null，表示有元素，则调用equals方法比较属性值
   • 一样：不存；不一样：存入数组，形成链表
   • JDK8以前：新元素存入数组，老元素挂在新元素下面
   • JDK8以后：新元素直接挂在老元素下面
4. LinkedHashSet集合的特点和原理是怎样的
   • 有序、不重复、无索引
   • 底层基于哈希表，使用双链表记录添加顺序
5. 在以后如果要数据去重，我们使用哪个
   • 默认使用HashSet
   • 如果要求去重且存取有序，才使用LinkedHashSet
6. TreeSet集合的特点是怎样的
   • 可排序、不重复、无索引
   • 底层基于红黑树实现排序，增删改查性能好
7. TreeSet集合自定义排序规则有几种方式
   • 方式一：Javabean类实现Comparable接口，指定比较规则
   • 方式二：创建集合时，自定义Comparator比较器对象，指定比较规则
8. 方法返回值的特点
   • 负数：表示当前要添加的元素是小的，存左边
   • 正数：表示当前要添加的元素是大的，存右边
   • 0：表示当前要添加的元素已存在，舍弃

总结

1. 如果想要集合中的元素可重复
   • 用ArrayList集合，基于数组的（用的最多）
2. 如果想要集合中的元素可重复，而且当前的增删操作明显多于查询
   • 用LinkedList集合，基于链表的
3. 如果想对集合中的元素去重
   • 用HashSet集合，基于哈希表的（用的最多）
4. 如果想要对集合中的元素去重，而且保证存取有序
   • 用LinkedHashSet集合，基于哈希表和双链表，效率低于HashSet
5. 如果想要对集合中的元素进行排序
   • 用TreeSet集合，基于红黑树，后续也可以用List集合实现排序