java集合框架01

Posted 2020-09-25 @想太多先森

List 接口存储一组不唯一（可以重复），有序（插入顺序）的对象

01. ArrayList实现了长度可变的数组，在内存中分配连续的空间。遍历元素和随机访问元素的效率比较高

通过看ArrayList的源码得知：

/**
     * Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
           构造一个初始容量为十的空列表
     */
    public ArrayList() {
    this(10);  调用带参的构造 参数为10
    }

ArrayList创建的时候，数组初始化长度为10！

List list=new ArrayList(-1);     这句话会运行错误！ 看源码得知！

/**
     * Constructs an empty list with the specified initial capacity.
     *
     * @param   initialCapacity   the initial capacity of the list 
     * @exception IllegalArgumentException if the specified initial capacity
     *            is negative
     */
    public ArrayList(int initialCapacity) {
    super();
        if (initialCapacity < 0)  //参数小于0！会抛出异常信息
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
    this.elementData = new Object[initialCapacity];
    }

List list=new ArrayList();   //初始化长度为10

list.add(1);

.....

list.add(11);   //这时候集合会自动扩容！返回一个新的数组长度 =原数组的长度*1.5+1

看源码得知！

public void ensureCapacity(int minCapacity) {
    modCount++;
    int oldCapacity = elementData.length;
    if (minCapacity > oldCapacity) {
        Object oldData[] = elementData;
        int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;
            if (newCapacity < minCapacity)
        newCapacity = minCapacity;
            // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }
    }

创建一个新闻实体类

public class News {
    private int id;  //新闻编号
    private String title;  //新闻标题
    
    @Override
    public String toString() {
        return "新闻 [编号=" + id + ", 标题=" + title + "]";
    }
    
    public News() { //无参构造
        super();
    }
    public News(int id, String title) { //带参构造
        super();  
        this.id = id;
        this.title = title;
    }
    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public String getTitle() {
        return title;
    }
    public void setTitle(String title) {
        this.title = title;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        News news=new News();
        /*
         * 直接输出对象 默认走Object类中的toString()
         * News类中重写了这个toString() 就会走本类的！
         */
        System.out.println(news);
    }
}

创建测试类

public class ArrayListTest {

    public static void main(String[] args) {
        
        List nums=new ArrayList();
        nums.add(1);
        nums.add(1);
        nums.add(1);
        nums.add(1);
        System.out.println(nums.size());
        
        /*
         * 创建一个ArrayList集合
         * 存储不唯一(允许重复)，有序的数据！
         * ArrayList是实现了可变大小的数组！
         * 随机访问和遍历的效率高！
         */
        List list=new ArrayList();
        //往集合中添加 元素（新闻对象）
        News news1=new News(1, "新闻1");
        News news2=new News(2, "新闻2");
        News news3=new News(3, "新闻3");
        list.add(news1);
        list.add(news2);
        list.add(news3);
        //01.打印出集合的长度
        System.out.println("新闻集合的大小："+list.size());
        //02.查询下标为2的新闻信息
        System.out.println(list.get(2));
        //03.删除下标为1的新闻
        list.remove(1);
        //04.通过对象删除
        list.remove(news3);
        //05.查询集合中是否包含news3
        System.out.println("是否包含news3===>"+list.contains(news3));
        //新增加一个对象
        list.add(new News(4, "新闻4"));
        //06.在指定的位置新增一个对象
        list.add(0, new News(5,"新闻5"));
        System.out.println("*************************");
        //打印新闻的标题
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            /*
             * 根据集合的下标获取新闻的信息
             * get（int index）返回值是Object
             * 必须向下转型为News
             */
            News news=(News) list.get(i);
            System.out.println(news.getTitle());
        }
        System.out.println("*************************");
        //07.把集合转换成数组
        Object[] array = list.toArray();
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            News news=(News) array[i];
            System.out.println("新闻的标题是："+news.getTitle());
        }
        System.out.println("*************************");
        //08.通过for加强进行遍历
        for (Object object : list) {
            News news=(News) object;
            System.out.println("新闻的标题是："+news.getTitle());
        }
        System.out.println("*************************");
        /*
         * 09.通过迭代器iterator接口
         *      001.next():获取序列中的下一个元素
         *      002.hasNext():检查序列中是否还有元素
         *      003.remove():删除元素
         */
        Iterator it = list.iterator();
          //判断集合中是否有下一个元素
        while(it.hasNext()){
            News news=(News) it.next();
            System.out.println("新闻的标题是："+news.getTitle());
        }
        //10.清空整个集合
        list.clear();
        //11.判断集合是否为空
        System.out.println("集合是否为空==>"+list.isEmpty());
        System.out.println(list.size());  //  0
    }
}

02.LinkedList:采用链表存储方式。插入、删除元素时效率比较高

public class LinkedListTest {

    public static void main(String[] args) {
        //创建一个LinkedList集合
        LinkedList list=new LinkedList();
        //创建几个新闻对象
        News news1=new News(1, "新闻1");
        News news2=new News(2, "新闻2");
        News news3=new News(3, "新闻3");
        News news4=new News(4, "新闻4");
        //新增数据
        list.add(news1); //在一个位置
        list.addFirst(news2); //news2会顶替news1在集合中的位置  news1位于第2位
        list.addLast(news4); //news4在第三个位置
        list.add(news3);  //第4个位置
        //遍历整个集合
        for (Object object : list) {
            News news=(News) object; //转换成新闻对象才能调用对应方法
            System.out.println("新闻的标题："+news.getTitle());
        }
        //通过indexOf(Object o) 获取对象在集合中的下标
        int index=list.indexOf(news4);
        list.remove(index);//根据下标删除对象
        //看是否还包含news4
        System.out.println("是否还包含news4==>"+list.contains(news4));
        //删除集合中的第一个元素
        list.removeFirst();
        for (Object object : list) {
            System.out.println(object); //不需要强制类型转换  默认走的是重写之后的toString()
        }
        //获取集合中的第一个元素
        News news=(News) list.getFirst();
        System.out.println("第一个元素的新闻标题："+news.getTitle());
        //获取集合中的最后一个元素
        News newsz=(News) list.getLast();
        System.out.println("最后一个元素的新闻标题："+newsz.getTitle());
    }
}                     

ArrayList和LinkedList的区别

/*
         * ArrayList和LinkedList的区别
         * ArrayList:采用数组的形式来保存数据！这些数据被放在内存中开辟连续的空间！
         *           每个数据的位置都有下标！ 
         *           比如说：
         *           现在集合长度为50！ 现在想删除下标为2的元素！
         *           删除之后，底层还要做什么操作？
         *           下标为2之后的元素都要前移？？
         *           
         *           现在想在下标为3的位置 新增 元素！
         *           下标3的元素之后的数据全部后移？？
         *           所以 新增，删除效率慢！
         *           因为是数组结构，所以遍历，查询效率高！
         *           
         * LinkedList:链表式结构！存储在集合中的每个对象都存放在相互独立的空间！
         *            比如说： 
         *             现在集合长度为50！ 
         *             第1个元素记录第2个元素的位置
         *             第2个元素记录第3个元素的位置
         *             。。。。
         *             第49个元素记录第50个元素的位置
         *             我们想删除第3个元素！
         *             只需要让 第2个元素记录第4个元素的位置！
         *             之后的元素有影响吗？  没有
         *             
         *             在第2个元素和第3个元素之间新增一个元素x
         *             这时候只需要 第2个元素 记录x的位置
         *             x记录第三个元素的位置
         *             新增，删除效率高！
         *             因为没有下标，所以查询遍历的效率低！
         * 
         */

set集合

public class SetTest {
    /**
     * 
     * Set:
     * 01.存贮的是唯一，无需的数据
     * 02.hashSet是常用的实现类
     * 03.存放的是对象的引用
     *   HashSet底层是hashMap实现的！
     *    01.hashSet在添加一个数据的时候，其实是把这个值当成hashMap的key来进行保存的！
     *    02.hashMap地城是通过初始化一个Entry数组来实现key,value保存数据的！
     *    03.hashMap中的Entry有四个属性变量！  key value next hash
     *    04.在hashMap中添加数据的步骤
     *       001.对key的hashCode进行hash运算，得到的值就是对应的index
     *       002.判断index所指向的数组元素是否为空，如果为空，直接插入数据
     *       003.如果不为空，依次查询entry中的next所指定的元素，
     *           判断key是否相等，如果相等，直接覆盖
     *       004.如果key不相等，通过next变量将值插入Entry数组中
     * 
     */
    public static void main(String[] args) {
        Set set = new HashSet();
        set.add("1");
        set.add(new String("1"));
        System.out.println(set.size()); // 1

    }
}

 

public class SetTest {
    public static void main(String[] args) {
        /*
         * Set接口存储的是唯一（不能重复），无序（新增，删除，查询）对象的集合！
         * HashSet是Set常用的实现类
         * Set存放的是对象的引用
         */
        //创建一个Set集合
        Set s=new HashSet();
        //给集合赋值
        s.add("");    //空串
        s.add(null);  //空值
        s.add(new String("abc"));
        System.out.println(s.size());  // 3
        
        Set set=new HashSet();
        set.add(new News(1, "新闻1"));
        set.add(new News(2, "新闻2"));
        set.add(new News(3, "新闻3"));
        System.out.println(set.size()); //3
        for (Object object : set) {
            System.out.println(object);
        }
    
        Set set1=new HashSet();
        set1.add(new String("abc"));
        set1.add(new String("abc"));
        set1.add(new String("abc"));
        System.out.println(set1.size()); //1
        
        String  a ="abc";
        String  b =new String("abc");
        String  c =new String("abc");
        System.out.println(a==b);  //false
        System.out.println(c==b); //false
        //具有相同内容的String对象，hashCode是一致的！
        System.out.println(b.hashCode()==c.hashCode());  //T
        
        String str1="a";
        String str2=new String("a");
        System.out.println(str1==str2); //false  内存地址不一样
        System.out.println(str1.equals(str2)); //true  内容一样
        System.out.println(str1.hashCode()==str2.hashCode()); //T
    }
}

public class TreeTest {
    public static void main(String[] args) {
        /*
         * 1. HashSet是通过HashMap实现的,TreeSet是通过TreeMap实现的,只不过Set用的只是Map的key
         * 2. Map的key和Set都有一个共同的特性就是集合的唯一性.TreeMap更是多了一个排序的功能.
         * 3. hashCode和equal()是HashMap用的, 因为无需排序所以只需要关注定位和唯一性即可.
         * 4. 由于TreeMap需要排序,所以需要一个Comparator为键值进行大小比较.
         */
        Set set1=new HashSet();
        set1.add("z");
        set1.add("a");
        set1.add("y");
        set1.add("b");
        for (Object object : set1) {
            System.out.println(object);
        }
        
        System.out.println("*******************");
        TreeSet set2=new TreeSet();  //自动排序
        set2.add("z");
        set2.add("a");
        set2.add("y");
        set2.add("b");
        for (Object object : set2) {
            System.out.println(object);
        }
    }
}

map集合

public class MapTest {
    public static void main(String[] args) {
        /*
         * Map 是一个键值对的集合 有  key和 value
         * 通过key拿到value的值
         * Set中的add()默认底层走的是Map的put()
         * 所以key是不允许重复的！
         * 也是先判断对象的hashCode，之后equals比较！
         */
        Map m=new HashMap();
        m.put("1", "嘘");  
        m.put("1", "嘘");
        m.put("1", "嘘");
        m.put(new String("1"), "嘘");
        System.out.println(m.size()); // 1
        System.out.println("*************************");
        
        /*
         * 在集合中  不存在 基本数据类型
         * 基本数据类型不是类！
         * 只能使用基本数据类型的封装类！
         */
        Map map=new HashMap();  
        News news3=new News(3, "新闻3");
        //向集合中增加数据
        map.put("1", new News(1, "新闻1"));  //这里的  "1" 是String
        map.put(2, new News(2, "新闻2"));   //这里的2  是    Interger
        map.put(3, news3);
        map.put(4, new News(4, "新闻4"));
        System.out.println("集合的大小："+map.size());   // 4
        //通过map集合中的key取得对应的value
        News  news = (News) map.get("1");
        System.out.println(news);
        //根据key删除指定的对象
        System.out.println("删除的返回值:"+map.remove(4));
        //判断是否存在某个key
        System.out.println("是否有某个key："+map.containsKey(4));
        //判断是否存在某个value
        System.out.println("是否有某个value："+map.containsValue(news3));
        //得到所有key的集合
        Set keySet = map.keySet();
        for (Object object : keySet) {
            System.out.println(object);
        }
        //返回所有values的集合
        Collection values = map.values();
        for (Object object : values) {
            System.out.println(object);
        }
    }
}