java--集合



有序否

允许元素重复否

是否同步

Collection


List

Vector

ArrayList

LinkedList

Set

AbstractSet

LinkedHashSe是


HashSet

TreeSet

是(用二叉树排序)


Map

AbstractMap

使用key-value来映射和存储数据,Key必须惟一,value可以重复


HashMap

TreeMap

是(用二叉树排序)


HashTable

是不可以null

List接口对Collection进行了简单的扩充,它的具体实现类常用的有ArrayList和LinkedList。你可以将任何东西放到一个List容器中,并在需要时从中取出。ArrayList从其命名中可以看出它是一种类似数组的形式进行存储,因此它的随机访问速度极快,而LinkedList的内部实现是链表,它适合于在链表中间需要频繁进行插入和删除操作。在具体应用时可以根据需要自由选择。前面说的Iterator只能对容器进行向前遍历,而ListIterator则继承了Iterator的思想,并提供了对List进行双向遍历的方法。

Set接口也是Collection的一种扩展,而与List不同的时,在Set中的对象元素不能重复,也就是说你不能把同样的东西两次放入同一个Set容器中。它的常用具体实现有HashSet和TreeSet类。HashSet能快速定位一个元素,但是你放到HashSet中的对象需要实现hashCode()方法,它使用了前面说过的哈希码的算法。而TreeSet则将放入其中的元素按序存放,这就要求你放入其中的对象是可排序的,这就用到了集合框架提供的另外两个实用类Comparable和Comparator。一个类是可排序的,它就应该实现Comparable接口。有时多个类具有相同的排序算法,那就不需要在每分别重复定义相同的排序算法,只要实现Comparator接口即可。集合框架中还有两个很实用的公用类:Collections和Arrays。Collections提供了对一个Collection容器进行诸如排序、复制、查找和填充等一些非常有用的方法,Arrays则是对一个数组进行类似的操作。


Map是一种把键对象和值对象进行关联的容器,而一个值对象又可以是一个Map,依次类推,这样就可形成一个多级映射。对于键对象来说,像Set一样,一个Map容器中的键对象不允许重复,这是为了保持查找结果的一致性;如果有两个键对象一样,那你想得到那个键对象所对应的值对象时就有问题了,可能你得到的并不是你想的那个值对象,结果会造成混乱,所以键的唯一性很重要,也是符合集合的性质的。当然在使用过程中,某个键所对应的值对象可能会发生变化,这时会按照最后一次修改的值对象与键对应。对于值对象则没有唯一性的要求。你可以将任意多个键都映射到一个值对象上,这不会发生任何问题(不过对你的使用却可能会造成不便,你不知道你得到的到底是那一个键所对应的值对象)。Map有两种比较常用的实现:HashMap和TreeMap。HashMap也用到了哈希码的算法,以便快速查找一个键,TreeMap则是对键按序存放,因此它便有一些扩展的方法,比如firstKey(),lastKey()等,你还可以从TreeMap中指定一个范围以取得其子Map。键和值的关联很简单,用pub(Object key,Object value)方法即可将一个键与一个值对象相关联。用get(Object key)可得到与此key对象所对应的值对象。




CollectionFrameWork如下:
Collection
List
│├LinkedList
│├ArrayList
│└Vector


Set

│├HashSet|--LinkedHashSet:有序,hashset的子类。
│├TreeSet


Map
Hashtable

HashMap
WeakHashMap


Collection是最基本的集合接口,一个Collection代表一组Object,即Collection的元素(Elements
Map提供keyvalue的映射


Collection接口:

|--List:有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致),元素都有索引。元素可以重复。

|--Set:无序(存入和取出顺序有可能不一致),不可以存储重复元素。必须保证元素唯一性

List接口:

List本身是Collection接口的子接口,具备了Collection的所有方法。

|--ArrayList底层的数据结构是数组,线程不同步,ArrayList替代了Vector,查询元素的速度非常快。

|--LinkedList底层的数据结构是链表,线程不同步,增删元素的速度非常快。

|--Vector:底层的数据结构就是数组,线程同步的,Vector无论查询和增删都巨慢。



List集合有自己的获取元素的方式:遍历。

获取所有元素:

ListIterator listIterator()list集合特有的迭代器。

在进行list列表元素迭代的时候,如果想要在迭代过程中,想要对元素进行操作的时候,比如满足条件添加新元素。会发生.ConcurrentModificationException并发修改异常。

导致的原因是:

集合引用和迭代器引用在同时操作元素,通过集合获取到对应的迭代器后,在迭代中,进行集合引用的元素添加,迭代器并不知道,所以会出现异常情况。

如何解决呢?

既然是在迭代中对元素进行操作,找迭代器的方法最为合适.可是Iterator中只有hasNext,next,remove方法.通过查阅的它的子接口,ListIterator,发现该列表迭代器接口具备了对元素的增、删、改、查的动作。

ListIteratorList集合特有的迭代器

ListIterator it = list.listIterator;//取代Iterator it =list.iterator;

可变长度数组的原理:

当元素超出数组长度,会产生一个新数组,将原数组的数据复制到新数组中,再将新的元素添加到新数组中。

ArrayList:是按照原数组的50%延长。构造一个初始容量为 10 的空列表。Vector:是按照原数组的100%延长。

注意:对于list集合,底层判断元素是否相同,其实用的是元素自身的equals方法完成的。所以建议元素都要复写equals方法,建立元素对象自己的比较相同的条件依据。


Set接口

Set接口中的方法和Collection中方法一致的。Set接口取出方式只有一种,迭代器。

|--HashSet底层数据结构是哈希表,线程是不同步的。无序,高效;

HashSet集合保证元素唯一性:通过元素的hashCode方法,和equals方法完成的。

当元素的hashCode值相同时,才继续判断元素的equals是否为true

如果为true,那么视为相同元素,不存。如果为false,那么存储。

如果hashCode值不同,那么不判断equals,从而提高对象比较的速度。

|--LinkedHashSet有序,hashset的子类。

哈希表的原理:

1,对对象元素中的关键字(对象中的特有数据),进行哈希算法的运算,并得出一个具体的算法值,这个值称为哈希值

2,哈希值就是这个元素的位置。

3,如果哈希值出现冲突,再次判断这个关键字对应的对象是否相同。如果对象相同,就不存储,因为元素重复。如果对象不同,就存储,在原来对象的哈希值基础 +1顺延。

4,存储哈希值的结构,我们称为哈希表。

5,既然哈希表是根据哈希值存储的,为了提高效率,最好保证对象的关键字是唯一的。

这样可以尽量少的判断关键字对应的对象是否相同,提高了哈希表的操作效率。

对于ArrayList集合,判断元素是否存在,或者删元素底层依据都是equals方法。

对于HashSet集合,判断元素是否存在,或者删除元素,底层依据的是hashCode方法和equals方法

|--TreeSet:

用于对Set集合进行元素的指定顺序排序,排序需要依据元素自身具备的比较性。

需要元素实现Comparable接口,强制让元素具备比较性,复写compareTo方法。

依据compareTo方法的返回值,确定元素在TreeSet数据结构中的位置。

TreeSet方法保证元素唯一性的方式:就是参考比较方法的结果是否为0,如果return 0,视为两个对象重复,不存。

TreeSet集合排序有两种方式,ComparableComparator区别:

1:让元素自身具备比较性,需要元素对象实现Comparable接口,覆盖compareTo方法。

2:让集合自身具备比较性,需要定义一个实现了Comparator接口的比较器,并覆盖compare方法,并将该类对象作为实际参数传递给TreeSet集合的构造函数。

第二种方式较为灵活。



Map集合:

|--Hashtable底层是哈希表数据结构,是线程同步的。不可以存储null键,null值。

|--HashMap底层是哈希表数据结构,是线程不同步的。可以存储null键,null值。替代了Hashtable.

|--TreeMap底层是二叉树结构,可以对map集合中的键进行指定顺序的排序。


Map集合存储和Collection有着很大不同:

Collection一次存一个元素;Map一次存一对元素。

Collection是单列集合;Map是双列集合。

Map中的存储的一对元素:一个是键,一个是值,键与值之间有对应(映射)关系。

特点:要保证map集合中键的唯一性。

想要获取map中的所有元素:

原理:map中是没有迭代器的,collection具备迭代器,只要将map集合转成Set集合,可以使用迭代器了。之所以转成set,是因为map集合具备着键的唯一性,其实set集合就来自于mapset集合底层其实用的就是map的方法。

map集合转成set的方法:

Set keySet();

Set entrySet();//取的是键和值的映射关系。

Entry就是Map接口中的内部接口;

为什么要定义在map内部呢?entry是访问键值关系的入口,是map的入口,访问的是map中的键值对

取出map集合中所有元素的方式一:keySet()方法。

可以将map集合中的键都取出存放到set集合中。对set集合进行迭代。迭代完成,再通过get方法对获取到的键进行值的获取。

Set keySet = map.keySet();

Iterator it = keySet.iterator();

while(it.hasNext()) {

Object key = it.next();

Object value =map.get(key);

System.out.println(key+":"+value);

}

取出map集合中所有元素的方式二:entrySet()方法。

Set entrySet = map.entrySet();

Iterator it =entrySet.iterator();

while(it.hasNext()) {

Map.Entry me = (Map.Entry)it.next();

System.out.println(me.getKey()+"::::"+me.getValue());

}



ArrayListVector的区别,HashMapHashtable的区别
答:ArrayListVector主要从二方面来说.
.同步性:Vector是线程安全的,也就是说是同步的,而ArrayList是线程序不安全的,不是同步的
.数据增长:当需要增长时,Vector默认增长为原来一培,而ArrayList却是原来的一半
HashMapHashTable主要从三方面来说。
.历史原因:Hashtable是基于陈旧的Dictionary类的,HashMapJava 1.2引进的Map接口的一个实现
.同步性:Hashtable是线程安全的,也就是说是同步的,而HashMap是线程序不安全的,不是同步的
.值:只有HashMap可以让你将空值作为一个表的条目的keyvalue


使用集合的技巧:

看到Array就是数组结构,有角标,查询速度很快。

看到link就是链表结构:增删速度快,而且有特有方法。addFirst addLast removeFirst() removeLast() getFirst()getLast()

看到hash就是哈希表,就要想要哈希值,就要想到唯一性,就要想到存入到该结构的中的元素必须覆盖hashCodeequals方法。

看到tree就是二叉树,就要想到排序,就想要用到比较。

比较的两种方式:

一个是Comparable:覆盖compareTo方法;

一个是Comparator:覆盖compare方法。

LinkedHashSetLinkedHashMap:这两个集合可以保证哈希表有存入顺序和取出顺序一致,保证哈希表有序


集合什么时候用?

当存储的是一个元素时,就用Collection。当存储对象之间存在着映射关系时,就使用Map集合。保证唯一,就用Set。不保证唯一,就用List


Collections它的出现给集合操作提供了更多的功能。这个类不需要创建对象,内部提供的都是静态方法。

静态方法:

Collections.sort(list);//list集合进行元素的自然顺序排序。

Collections.sort(list,new ComparatorByLen());//按指定的比较器方法排序。

class ComparatorByLen implements Comparator<String>{

public int compare(Strings1,String s2){

int temp =s1.length()-s2.length();

returntemp==0?s1.compareTo(s2):temp;

}

}

将非同步集合转成同步集合的方法:Collections中的XXXsynchronizedXXX(XXX);

List synchronizedList(list);

Map synchronizedMap(map);

原理:定义一个类,将集合所有的方法加同一把锁后返回。

Collection Collections的区别:

Collections是个java.util下的类,是针对集合类的一个工具类,提供一系列静态方法,实现对集合的查找、排序、替换、线程安全化(将非同步的集合转换成同步的)等操作。

Collection是个java.util下的接口,它是各种集合结构的父接口,继承于它的接口主要有SetList,提供了关于集合的一些操作,如插入、删除、判断一个元素是否其成员、遍历等。

注意(局限性):数组是固定长度,不可以使用集合对象增加或者删除等

集合迭代注意问题:在迭代集合的过程中,不能对集合进行增删操作(会报并发访问异常);可以用迭代器的方法进行操作(子类listIterator:有增删的方法)。


-Iterator接口:

迭代器:是一个接口。作用:用于取集合中的元素。

为了便于操作所有的容器,取出元素。将容器内部的取出方式按照一个统一的规则向外提供,这个规则就是Iterator接口


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