Java学习记录8 容器
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java学习记录8 容器相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
1. 容器架构介绍
容器
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数组就是一种容器，可以在其中放置对象或基本数据类型。
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Set没有顺序不可重复，list有顺序可以重复。
数组的优劣势
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优势：是一种简单的线性序列，可以快速的访问数组元素，效率高。从效率和类型检查的角度讲，数组是最好的。
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劣势：不灵活。容量事先定义好，不能随着需求的变化而扩容。
2. 泛型概念-自定义泛型
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泛型是JDK1.5以后增加的，它可以帮助我们建立类型安全的集合。
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相当于容器的标签。
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泛型的本质就是数据类型的参数化，可以理解为占位符（形式参数），即告诉编译器，在调用泛型时必须传入实际类型。
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一般用T,E,V三个
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容器相关类都定义了泛型。
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要导入：java.util.List
public static void main(String[] args) {
MyCollection<String> mc = new MyCollection<String>();
mc.set("cdj", 0);
mc.set("8888", 1);
String a = mc.get(1);
String b = mc.get(0);
System.out.println(a);
System.out.println(b);
}
?
class MyCollection<E>{//MyCollection<String> mc = new MyCollection<String>();这里是啥类型，E就是啥类型
Object[] objs = new Object[5];
public void set(E e,int index){
objs[index] = e;
}
public E get(int index){
return (E)objs[index];
}
}
3. Collection接口
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Collection表示一组对象，他是集中、收集的意思。Collection接口的两个子接口是List、Set接口。
ArrayList的常用方法，set和list方法一致
Collection<String> c = new ArrayList<String>();
System.out.println(c.size());//内容的大小
System.out.println(c.isEmpty());//判断容器是否为空
c.add("cdj");//容器添加元素
c.add("cdj2");
System.out.println(c);//默认toString
System.out.println(c.size());
System.out.println(c.contains("cdj"));//判断容器中是否包含某个字符串
Object[] objs = c.toArray();//返回一个object数组
System.out.println(objs);
c.remove("cdj2");//从容器中移除元素，并不是删除这个对象，但是这个对象还在
System.out.println(c);
c.clear();//移除所有的元素
System.out.println(c); -
ArrayList操作多个List-并集和交集
List<String> list01 = new ArrayList<String>();
list01.add("aa");
list01.add("bb");
list01.add("cc");
List<String> list02 = new ArrayList<String>();
list02.add("aa");
// list02.add("dd");
// list02.add("ee");
System.out.println("list01:"+list01);
//把list02中所有的元素都放到了list01中了
//list01.addAll(list02);
//把list01中与list02中的相同的元素去掉了
//list01.removeAll(list02);
//把list01中与list02中的不同的元素去掉了
list01.retainAll(list02);
System.out.println("list01:"+list01);
//判断list01是否包含list02，是true，不是false
System.out.println(list01.containsAll(list02)); -
ArrayList索引和顺序相关方法
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List是有序、可重复的容器。
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有序：List中每个元素都有索引标记，可以根据元素的索引标记（在List中的位置）访问元素，从而精确控制这些元素。
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可重复：List允许加入重复的元素。List通常允许满足e1.equals(e2)的元素重复加入容器。
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List接口常用的实现类有3个：ArrayList、LinkedList和Vector。
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ArrayList底层是数组，LinkedList底层是链表，Vector的底层是数组，线程安全。
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("A");
list.add("B");
list.add("C");
list.add("D");
//索引是从0开始的
System.out.println(list);
//往索引为2的位置插入一个元素
list.add(2, "cdj");
System.out.println(list);
//删除索引位置的元素
list.remove(2);
System.out.println(list);
//修改指定索引位置的元素
list.set(2, "cdj");
System.out.println(list);
//获取指定索引位置处元素
System.out.println(list.get(2));
//返回指定元素第一次索引位置，查找不到返回-1
list.add("C");
list.add("B");
list.add("A");
System.out.println(list);
System.out.println(list.indexOf("B"));
System.out.println(list.indexOf("1B"));
//返回指定元素最后一次索引位置，查找不到返回-1
System.out.println(list.lastIndexOf("B"));
System.out.println(list.lastIndexOf("B1")); -
ArrayList底层源码分析
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ArrayList底层是用数组实现的存储。
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特点：查询效率高，增删效率低，线程不安全。一般使用。
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数组长度是有限的，而ArrayList是可以存放任意数量的对象，长度不受限制，采用数组扩容（定义一个更大的数组，把原内容拷贝到这个数组）的方式实现。
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手工实现ArrayList：（暂时不做）
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LinkedList
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LinkedList底层用双向链表实现的存储。
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特点查询效率低，增删效率高，线程不安全。
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双向链表也叫双链表，是链表的一种，它的每个数据节点中都有两个指针，分别指向前一个节点和后一个节点。所以，从双向链表中的任意一个节点开始，都可以很方便的找到所有节点。
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每个节点有3部分内容
class Node{
Node previous; //前一个节点
Object element; //本节点保存的数据
Node next;//后一个节点
}
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手工实现LinkedList(暂时不做)
Vector向量
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底层是用数组实现的List，相关方法都加了同步检查，因此线程安全，效率低。比如indexOf方法就增加了synchronized同步标记。
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需要线程安全用Vector，对象需要多个线程共享时使用。
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不存在线程安全问题时，并且查找较多用ArrayList（一般使用）。
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不存在线程安全问题时，增删元素较多用LinkedList。
4. map接口
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Map就是用来存储“键-值对”的。
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Map类中存储的“键值对”通过键来标识，所以“键对象”不能重复。
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Map接口的实现类有HashMap、TreeMap、HashTable、Properties等。
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Map接口常用方法：
Map<Integer,String> m1 = new HashMap<Integer,String>();
//添加元素
m1.put(1, "one");
m1.put(2, "two");
m1.put(3, "three");
//获取元素
System.out.println(m1.get(1));
//m1的大小
System.out.println(m1.size());
//判断m1是否为空
System.out.println(m1.isEmpty());
//判断m1中是否包含键值
System.out.println(m1.containsKey(1));
//判断m1中是否包含Value值
System.out.println(m1.containsValue("one"));
Map<Integer,String> m2 = new HashMap<Integer,String>();
m2.put(4, "四");
m2.put(5, "五");
//把m2加入m1中
m1.putAll(m2);
System.out.println(m1);
//map中键不能重复,如果重复（是否重复是根据equals方法来判断的），则新的覆盖旧的。
m1.put(3, "三");
System.out.println(m1); -
HashMap的底层原理-存储键值对底层过程
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HashMap底层实现采用了哈希表，这是一种非常重要的数据结构。
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哈希表的基本结构就是“数组+链表”。
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Entry[] table 是HashMap的核心数组结构，称为位桶数组，JDK1.8位Node
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一个Entry对象存储了：
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key:键对象 value：值对象
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next：下一个节点
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hash:键对象的hash值
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每一个Entry对象就是一个单向链表结构。
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数组默认出始大小为16：0-15。
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存储数据过程put(key,value):核心是如何产生hash值，该值用来对应数组的存储位置。
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将“key-value两个对象”成对存放到HashMap的Entry[]数组中的步骤：
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获得key对象的hashcode
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首先调用key对象的hashcode()方法，获得hashcode。
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根据hashcode计算出hash值（要求在[0,数组长度-1]区间）
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hashcode是一个整数，我们需要将它转换成[0,数组长度-1]的范围。要求转化后的hash值尽量均匀的分布在0-1之间，减少“hash冲突”。
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一种极端简单和低下的算法：hash值 = hashcode/hashcode 。hash值总是1。意味着，键值对象都会存储到数组索引1位置，这样就形成一个非常长的链表。相当于每存储一个对象都会发生“hash冲突”，HashMap也退化成了一个链表。
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一种简单和常用的算法（相除取余算法）：hash值 = hashcode%数组长度，可以让hash值均匀分布在0-1之间，早期的HashTable就是采用这种算法。
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改进算法：hash值 = hashcode&（数组长度-1）
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JDK1.8以后，长度大于8的，链表变成红黑树。
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查找键值对过程：
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获得key的hashcode，通过hash()散列算法得到hash值，进而定位到数组的位置。
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在链表上挨个比较key对象。调用equals()方法，将key对象和链表上所有节点的key对象进行比较，直到碰到返回true的节点对象为止。
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返回equals()为true的节点对象的value对象。
注：hashcode()和equals方法的关系：Java规定，两个内容相同（equals()为true）的对象必须具有相等的hashCode。因为如果equals()为true而两个对象的hashcode不同，那在整个存储过程中就发生了悖论。
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扩容问题：位桶数组出始大小为16，实际使用时，大小可变。如果数组中的元素达到（0.75*数组 length），就重新调整数组大小变为原来2倍大小。扩容很耗时。扩容的本质是定义新的更大的数组，并将旧数组内容挨个拷贝到新数组中。
public static void main(String[] args) {
Employee e1 = new Employee(1001, "cdj", 50000);
Employee e2 = new Employee(1002, "cdj1", 5000);
Employee e3 = new Employee(1003, "cdj2", 60000);
Employee e4 = new Employee(1001, "cdj3", 6000);
Map<Integer,Employee> map = new HashMap<>();
map.put(1001, e1);
map.put(1002, e2);
map.put(1003, e3);
map.put(1001, e4);
Employee emp = map.get(1001);
System.out.println(emp.getEname());
System.out.println(map);
}
?
class Employee{
private int id;
private String ename;
private double salary;
public Employee(int id, String ename, double salary) {
super();
this.id = id;
this.ename = ename;
this.salary = salary;
}
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