java集合相关知识

Posted 2021-02-28 bentuzi

一、容器的概念

二、容器API

三、Collection接口

四、Iterator接口

五、Iterable接口

六、Set接口

七、Comparable接口

八、List接口

九、Map接口

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一、容器的概念

       为什么使用集合框架？

              如果并不知道程序运行时会需要多少对象，或者需要更复杂方式存储对象----可以使用java集合框架

 

 

 二、Collection接口：存放的是单一值

        特点：

              1、可以存储不同的数据类型，而数组只能存放固定类型的数据；

              2、当使用ArrayList子类实现时，初始化的长度是10，当长度不够的时候会自动进行扩容操作；

        api方法：

              add：要求必须传入的参数是Object对象，因此当写入基本数据类型时，包含了自动装箱和自动拆箱的过程；

              addAll：田间另一个集合的元素到此集合中；

 

              clear：只是清空集合中的元素，但是此集合对象并没有被回收；

              remove：删除指定元素；

              removeAll：删除集合元素；

 

              contains：判断集合中是否包含指定的元素值；

              constainsAll：判断此集合中是否包含另一个集合；

              isEmpty：判断集合是否为空；

              retainAll：若集合中拥有另一个集合的所有元素，返回true，否则false；

              size：返回当前集合的大小；

 

              toArray：将集合转化成数组；

三、List和Set接口：

 List特点：有序，不唯一（可重复）

ArrayList和LinkedList区别？

        ArrayList是长度可变的数组，在内存中分配连续的空间；

        优点：遍历和随机访问元素效率比较高；

        缺点：添加和删除需要大量移动元素效率低，按照内容查询效率低；

       LinkedList是采用链表存储方式；

       优点：添加、删除效率比较高；

       缺点：遍历和随机访问元素效率低;

Vector：（面试常问）

        1、Vector也是List接口的一个子类实现；

        2、 Vector跟ArrayList一样，底层都是使用数组进行实现的；

        3、面试经常问区别：

                   （1）ArrayList是线程不安全的，效率高；Vector是线程安全的，效率低；

                   （2）ArrayList进行扩容时是扩容1.5倍，Vector进行扩容的时候是扩容2倍；

迭代器Iterator：（需要详细补充+源码解析+图）

     循环的方式：

           do...while

           while

            for

            还有一种增强for循环的方式，可以简化循环的编写

 1 package com.test.CollectionTest;
 2 
 3 import java.util.*;
 4 
 5 public class CollectionDemo {
 6     public static void main(String[] args) {
 7         Collection collection = new ArrayList();
 8         ((ArrayList) collection).add("abc");
 9         ((ArrayList) collection).add(123);
10         ((ArrayList) collection).add(true);
11 
12         for(int i=0;i<collection.size();i++){
13             System.out.println(((ArrayList) collection).get(i));
14         }
15         System.out.println("--------------------------------");
16         Iterator iterator = collection.iterator();
17         while(iterator.hasNext()){
18             System.out.println(iterator.next());
19         }
20         System.out.println("--------------------------------");
21         for(Object i : collection){
22             System.out.println(i);
23         }
24 
25     }
26 
27 }

CollectionDemo

 

所有的集合类都默认实现了Iterable的接口，实现此接口意味着具备了增强for循环的能力，也就是for-each

      增强for循环本质上使用的也是itertor的功能

      方法：

                 iterator();

                 foreach();

      在iterator的方法中，要求返回一个Iterator的接口子类实例对象，此接口中包含了hasNext()    next()     remove()（此方法不常用）

 

iterator和for循环的区别：参考链接：https://www.cnblogs.com/cloud-ken/p/11303084.html

      在使用iterator进行迭代的过程中如果使用list.remove删除其中的某个元素会报错，ConcurrentModificationException（并发操作异常），因此

               如果遍历的同事需要删除元素，建议使用listIterator（）

       ListIterator迭代器提供了向前和向后两种遍历方式

                始终是通过cursor和lastret的指针来获取元素值及向下的遍历索引；

                当使用向前遍历的时候必须要保证指针在迭代器的结尾，否则无法获取结果值

详解：以ArrayList为例

ArrayList.class实现Iterable方法的代码（内部类实现）

     

 

 

 1 。。。。。。
 2 public Iterator<E> iterator() {
 3         return new Itr();
 4     }
 5 。。。。。。
 6 private class Itr implements Iterator<E> {
 7         int cursor;       // index of next element to return
 8         int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
 9         int expectedModCount = modCount;
10 
11         Itr() {}
12 
13         public boolean hasNext() {
14             return cursor != size;
15         }
16 
17         @SuppressWarnings("unchecked")
18         public E next() {
19             checkForComodification();
20             int i = cursor;
21             if (i >= size)
22                 throw new NoSuchElementException();
23             Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
24             if (i >= elementData.length)
25                 throw new ConcurrentModificationException();
26             cursor = i + 1;
27             return (E) elementData[lastRet = i];
28         }
29 
30         public void remove() {
31             if (lastRet < 0)
32                 throw new IllegalStateException();
33             checkForComodification();
34 
35             try {
36                 ArrayList.this.remove(lastRet);
37                 cursor = lastRet;
38                 lastRet = -1;
39                 expectedModCount = modCount;
40             } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
41                 throw new ConcurrentModificationException();
42             }
43         }

ArrayList

iterator里的remove方法会重新把lastRet赋值给cursor，lastRet=-1，所以不会发生ConcurrentModificationException错误。