集合框架知识

Posted 2020-08-12

集合类的由来：
对象用于封装特有数据，对象多了需要存储，如果对象的个数不确定。
就使用集合容器进行存储。

集合特点：
1，用于存储对象的容器。
2，集合的长度是可变的。
3，集合中不可以存储基本数据类型值。

 

集合容器因为内部的数据结构不同，有多种具体容器。
不断的向上抽取，就形成了集合框架。

框架的顶层Collection接口：

Collection的常见方法：

1，添加。
boolean add(Object obj):
boolean addAll(Collection coll):

2，删除。
boolean remove(object obj):
boolean removeAll(Collection coll);
void clear();

3，判断：
boolean contains(object obj):
boolean containsAll(Colllection coll);
boolean isEmpty():判断集合中是否有元素。

4，获取：
int size():
Iterator iterator():取出元素的方式：迭代器。
该对象必须依赖于具体容器，因为每一个容器的数据结构都不同。
所以该迭代器对象是在容器中进行内部实现的。
对于使用容器者而言，具体的实现不重要，只要通过容器获取到该实现的迭代器的对象即可，
也就是iterator方法。

Iterator接口就是对所有的Collection容器进行元素取出的公共接口。
其实就是抓娃娃游戏机中的夹子！


5，其他：
boolean retainAll(Collection coll);取交集。
Object[] toArray():将集合转成数组。

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Collection
|--List：有序(存入和取出的顺序一致),元素都有索引(角标)，元素可以重复。
|--Set：元素不能重复,无序。

List:特有的常见方法：有一个共性特点就是都可以操作角标。

1，添加
void add(index,element);
void add(index,collection);

2，删除；
Object remove(index):

3，修改：
Object set(index,element);

4，获取：
Object get(index);
int indexOf(object);
int lastIndexOf(object);
List subList(from,to);


list集合是可以完成对元素的增删改查。

List:
|--Vector:内部是数组数据结构，是同步的。增删，查询都很慢！
|--ArrayList:内部是数组数据结构，是不同步的。替代了Vector。查询的速度快。
|--LinkedList:内部是链表数据结构，是不同步的。增删元素的速度很快。



LinkedList:

addFirst();
addLast():
jdk1.6
offerFirst();
offetLast();


getFirst();.//获取但不移除，如果链表为空，抛出NoSuchElementException.
getLast();
jdk1.6
peekFirst();//获取但不移除，如果链表为空，返回null.
peekLast():

removeFirst();//获取并移除，如果链表为空，抛出NoSuchElementException.
removeLast();
jdk1.6
pollFirst();//获取并移除，如果链表为空，返回null.
pollLast();



作业：
1，自己去查文档演示Vector中的elements()方法。

2，LinkedList中的，addFirst addLast getFirst，getLast removeFirst removeLast。

3，既然集合是存储对象的，请定义ArryaList集合，并存储Person对象。如new Person("lisi",20);
并取出。将姓名和年龄打印出来。

 

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Set:元素不可以重复，是无序。
Set接口中的方法和Collection一致。
|--HashSet: 内部数据结构是哈希表 ，是不同步的。
如何保证该集合的元素唯一性呢？
是通过对象的hashCode和equals方法来完成对象唯一性的。
如果对象的hashCode值不同，那么不用判断equals方法，就直接存储到哈希表中。
如果对象的hashCode值相同，那么要再次判断对象的equals方法是否为true。
如果为true，视为相同元素，不存。如果为false，那么视为不同元素，就进行存储。

记住：如果元素要存储到HashSet集合中，必须覆盖hashCode方法和equals方法。
一般情况下，如果定义的类会产生很多对象，比如人，学生，书，通常都需要覆盖equals，hashCode方法。
建立对象判断是否相同的依据。




|--TreeSet:可以对Set集合中的元素进行排序。是不同步的。
判断元素唯一性的方式：就是根据比较方法的返回结果是否是0，是0，就是相同元素，不存。

TreeSet对元素进行排序的方式一：
让元素自身具备比较功能，元就需要实现Comparable接口。覆盖compareTo方法。

如果不要按照对象中具备的自然顺序进行排序。如果对象中不具备自然顺序。怎么办？
可以使用TreeSet集合第二种排序方式二：
让集合自身具备比较功能，定义一个类实现Comparator接口，覆盖compare方法。
将该类对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。

if(this.hashCode()== obj.hashCode() && this.equals(obj))

 

哈希表确定元素是否相同
1，判断的是两个元素的哈希值是否相同。
如果相同，在判断两个对象的内容是否相同。

2，判断哈希值相同，其实判断的是对象的hashCode的方法。判断内容相同，用的是equals方法。

注意：如果哈希值不同，是不需要判断equals。

 

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泛型：
jdk1.5出现的安全机制。

好处：
1，将运行时期的问题ClassCastException转到了编译时期。
2，避免了强制转换的麻烦。

<>:什么时候用？当操作的引用数据类型不确定的时候。就使用<>。将要操作的引用数据类型传入即可.
其实<>就是一个用于接收具体引用数据类型的参数范围。

在程序中，只要用到了带有<>的类或者接口，就要明确传入的具体引用数据类型 。

泛型技术是给编译器使用的技术,用于编译时期。确保了类型的安全。

运行时，会将泛型去掉，生成的class文件中是不带泛型的,这个称为泛型的擦除。
为什么擦除呢？因为为了兼容运行的类加载器。

泛型的补偿：在运行时，通过获取元素的类型进行转换动作。不用使用者在强制转换了。

泛型的通配符：? 未知类型。

泛型的限定：
? extends E: 接收E类型或者E的子类型对象。上限
一般存储对象的时候用。比如 添加元素 addAll.

? super E: 接收E类型或者E的父类型对象。 下限。
一般取出对象的时候用。比如比较器。

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集合的一些技巧：

需要唯一吗？
需要：Set
需要制定顺序：
需要： TreeSet
不需要：HashSet
但是想要一个和存储一致的顺序(有序):LinkedHashSet
不需要：List
需要频繁增删吗？
需要：LinkedList
不需要：ArrayList

如何记录每一个容器的结构和所属体系呢？

看名字！

List
|--ArrayList
|--LinkedList

Set
|--HashSet
|--TreeSet

后缀名就是该集合所属的体系。

前缀名就是该集合的数据结构。

看到array：就要想到数组，就要想到查询快，有角标.
看到link：就要想到链表，就要想到增删快，就要想要 add get remove+frist last的方法
看到hash:就要想到哈希表，就要想到唯一性，就要想到元素需要覆盖hashcode方法和equals方法。
看到tree：就要想到二叉树，就要想要排序，就要想到两个接口Comparable，Comparator 。

而且通常这些常用的集合容器都是不同步的。

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Map：一次添加一对元素。Collection 一次添加一个元素。
Map也称为双列集合，Collection集合称为单列集合。
其实map集合中存储的就是键值对。
map集合中必须保证键的唯一性。


常用方法：
1，添加。
value put(key,value):返回前一个和key关联的值，如果没有返回null.

2，删除。
void clear():清空map集合。
value remove(key):根据指定的key翻出这个键值对。

3，判断。
boolean containsKey(key):
boolean containsValue(value):
boolean isEmpty();

4，获取。
value get(key):通过键获取值，如果没有该键返回null。
当然可以通过返回null，来判断是否包含指定键。
int size(): 获取键值对的个数。



Map常用的子类：
|--Hashtable :内部结构是哈希表，是同步的。不允许null作为键，null作为值。
|--Properties：用来存储键值对型的配置文件的信息，可以和IO技术相结合。
|--HashMap : 内部结构是哈希表，不是同步的。允许null作为键，null作为值。
|--TreeMap : 内部结构是二叉树，不是同步的。可以对Map集合中的键进行排序。

 

 

 

List list = new ArrayList();//非同步的。

list = MyCollections.synList(list);//返回一个同步的list.

 

 

 

给非同步的集合加锁。

class MyCollections{

public static List synList(List list){

return new MyList(list);
}

private class MyList implements List{
private List list;

private static final Object lock = new Object();
MyList(List list){
this.list = list;
}

public boolean add(Object obj){
synchronized(lock)
{
return list.add(obj);
}
}

public boolean remove(Object obj){
synchronized(lock)
{
return list.remove(obj);
}
}

}
}