Java集合详解

目录

一、集合与数组的区别

二、Java集合的体系结构

三、Java集合遍历的三种方式

1、基本的for循环遍历（不是所有的Collection都可以使用基本的for循环进行遍历，要求集合带索引）

2、迭代器进行遍历（所有集合类都可使用）

3、增强for循环（相当于创建第三方变量）

（1）格式：

（2）注意事项：在增强for循环中修改第三方变量e的操作不会影响集合

四、Collection分支详解

（一）Collection常用方法

（二）List常用实现类

  1、ArrayList类：

  2、LinkedList类：

（三）Set常用实现类

1、TreeSet实现类（底层数据结构为红黑树）：

2、HashSet集合实现类（底层数据结构为哈希表）

五、Map分支详解

1、Map集合

2、Map集合的常见实现类：

（1）HashMap实现类：

（2）TreeMap实现类：

3、可变参数

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一、集合与数组的区别

1、数组长度不可变，但集合长度可变

2、数组可存放基本数据类型，也可存放引用数据类型，但集合只能存放引用数据类型，集合只能存放基本数据类型的包装类

二、Java集合的体系结构

三、Java集合遍历的三种方式

1、基本的for循环遍历（不是所有的Collection都可以使用基本的for循环进行遍历，要求集合带索引）

2、迭代器进行遍历（所有集合类都可使用）

步骤：

（1）通过调用具体集合对象的iterator（）方法获取该集合对象的迭代器

（2）使用迭代器对象的hasNext（）方法进行判断当前位置是否有元素可以被取出，然后使用迭代器对象的next（）方法取出当前位置的元素，将迭代器对象移动到下一个索引位置，将这两个方法配合使用即可完成遍历操作。

3、增强for循环（相当于创建第三方变量）

（1）格式：

for(E e: 集合对象）
  {
    对e对象的操作，e对象为从集合对象中取出的对象
  }

（2）注意事项：在增强for循环中修改第三方变量e的操作不会影响集合

四、Collection分支详解

（一）Collection常用方法

1、boolean add（E  e）：添加元素e

2、boolean remove(E  e)  ：删除元素e

3、boolean removeif（Object o）：根据条件o删除元素，o常常是lambda表达式

4、void clear()：清空集合

5、boolean contains（Object o）：判断集合中是否存在指定元素

6、int  size（）：获取集合元素个数

（二）List常用实现类

  1、ArrayList类：

  （1）底层数据结构为数组，查询快，增删慢，三种遍历方式都可使用，初始空间为10个数组空间，当空间不够使用时，系统会自动扩容1.5倍数组空间。

   （2）定义格式:

ArrayList list = new ArrayList();

  2、LinkedList类：

（1）底层数据结构为双向链表，查询慢，增删快，三种遍历方式都可使用。

（2）定义格式：

LinkedList list = new LinkedList();

（3）常用方法：

    1）public void addFirst(E  e)：在链表的首部添加元素e

    2）public void addLast(E  e)：在链表的尾部添加元素e

    3）pubic E getLast（）：获取链表尾部元素

    4）public E getFirst（）：获取链表首部元素

    5）public E removeFirst（）：删除并返回链表首部元素

    6）public E removeLast（）：删除并返回链表尾部元素

（三）Set常用实现类

特点：

（1）可以去重复

（2）存取顺序不一致

（3）不带索引，所以不能使用普通for循环进行遍历 

1、TreeSet实现类（底层数据结构为红黑树）：

（1）特点：可以按照规则进行排序，若使用TreeSet实现类需要制定排序规则！

（2）制定排序规则的两种方法：

1）自然排序Comparable的使用：

   第一步：使用空参构造方法创建TreeSet集合

   第二步：自定义的类实现Comparable接口

   第三步：重写compareTo（Object o）方法（o代表集合内部的元素，this代表当前元素）

2）比较器Comparator的使用：

   第一步：让集合对象的构造方法接收Comparator接口的实现对象

   第二步：重写compare（T o1,  T o2）方法，其中o1指的是this对象

3）不管是compareTo方法还是compare方法返回值都是int类型，若返回的是负数则放在左边，若返回的是0则插入，若返回的是正数则放在右边。

2、HashSet集合实现类（底层数据结构为哈希表）

（1）特点：底层哈希表实现，通过哈希值来确定具体元素的存放位置。

（2）哈希值的计算：jdk一般根据对象的地址或者对象的属性值来进行计算，在Java中可以通过Object类的hashCode()方法来获取对象的哈希值，默认是按照对象的地址来进行计算的，若要按照对象的属性来自定义计算哈希值，则需要重写hashCode()方法。

（3）哈希表结构：HashSet1.8版本以前的哈希表示由数组和链表组成，采用开链法来避免哈希冲突，当哈希值的个数达到数组容量的0.75倍时，数组会自动扩容到原来的两倍。HashSet1.8版本后，哈希表采用数组、链表和红黑树的组合方式来进行存储，JDK1.8以后 节点个数少于等于8个 数组 + 链表，节点个数多于8个 数组 + 红黑树。

五、Map分支详解

1、Map集合

 （1）概念：

双列集合，一次可以存储两个元素，即一对数据，每一对数据叫做键值对，每一对键值对都是一一对应的，键不能重复，但值可以重复。

（2）创建格式：

Map<键类型，值类型>  map = new HashMap/TreeMap<>();

（3）常用方法：

     1）V put(K key, V value)：添加一对键值对，若键已存在则覆盖原先的value并返回原先的值。

     2）V remove(K, key)：根据键值删除键值对元素

     3)  void clear()：移除所有的键值对元素

     4)  boolean containsKey(Object key)：判断键key是否已存在

     5）boolean containsValue(Object value)：判断值value是否已存在

     6）boolean isEmpty()：判断集合是否为空

     7)  int size()：集合的长度，即集合中键值对的个数 

     8）V  get(Object key)：根据键获取对应的值

     9）Set keySet()：获取所有键的集合

     10）Set> entrySet()：获取所有键值对组成Set集合并返回

     11）K  getKey()：获取键值对的键

     12)  V  getValue()：获取键值对的值

（4）遍历方式：

    1）第一种：首先通过调用keySet()方法获取当前Map的键的set集合，然后对该set集合进行遍历key值，对于每一个key值调用get(key)方法将键对应的值取出。

    2)  第二种：首先通过调用entrySet()方法获取所有键值对的set集合，然后对set集合进行遍历，通过调用Entry键值对的getKey()和getValue()方法取出相应的键和值。

2、Map集合的常见实现类：

（1）HashMap实现类：

         底层数据结构也是哈希表结构（jdk1.8之前由数组和链表实现，jdk1.8以后由数组和红黑树来组成）。

        依赖hashCode()方法和equals()来保证键的唯一。

        如果简要存储的是自定义的对象，需要重写hashCode()和equals()方法。

（2）TreeMap实现类：

        底层数据结构为红黑树，每一个Entry对象为一个结点，排序比较时只关心键，不关心值。

        依赖自然排序或者比较器排序，对键进行排序

        如果键存储的是自定义对象，需要实现Comparable接口或者创建TreeMap对象时给出比较器排序规则。

3、可变参数

（1）概念：方法中形参的个数是可变的。

（2）格式：修饰符  返回值类型  方法名（数据类型...变量名）{ }  注意：这里的变量实际是一个数组

         例如：public static int sum(int...a) { }              a其实就是一个数组

   （注意：可变参数必须写在形参的后面）