集合体系

Posted 2020-09-08 starskyhu

 

1、Collection：

集合框架的由来：因为每个容器对象的自身的数据结构不同，所以对它们进行单独的描述和对象封装，并不断的向上抽取共性内容，这样变形成了集合框架。

定义：集合就是一个容器、用来存储对象、长度可变。

理解：其实班级就是一个容器，班上的每一个学生都是单独封装了功能的对象，因为班级中的人数由于有人请假每天都再变化，所以长度是可变的，

常见方法：

1、增加：

add();增加一个元素

addAll();增加一部分元素。

2、删除：

Remove();删除一个元素，会返回boolean类型，其实用到是equals方法，所以判断是否有符合要求的元素。如果删除成功会改变集合的长度。下面同理。

removeAll();删除全部

Clrea();清空容器

总结：在这里要尤其注意，面试题中经常考到。

3、判断：

Contains();是否包含，也就说要所有的都包含在其中才算包含，否则不算包含。

isEmpty();集合是否为空

Size();集合长度。

4、取：

retainAll();取交集。

理解总结：

班级就是一个容器，班级中进来一位新生就是Add()添加一个元素，来了一堆同学就是addAll，班上出去一个学生就是remove删除一个，出去一部分就是removeAll删除一部分，班级是不是有人，isEmpty,班上是否包含张三contains，班上有多少人size。班上是否包含隔壁班的同学retainAll.去交集。

集合使用细节：

1、直接存储基本数据类型值也是可以的，因为JDK1.5后有自动装箱，会将基本数据类型转成对象，JDK1.4绝对不行。Eg:coll.add(3)

2、集合对象中存储的其实是对象的元素的引用。

3、Add的参数是Object类型，可以接收所有的类型的对象，会出现向上转型，取出元素时类型还是Object不能使用具体对象的特有内容，想要使用特有内容向下转型。Eg:Object obj="obj";想要取出访问子类的特有方法，向下转型，String s=(String)it.next();sop(s.length());

|--List：有序列表(存取顺序是一致的)因为该子体系元素中有索引或角标，可以存储重复的元素。

常用方法：

//添加：

List.add(1,"abc7");//[abc1,abc7,abc2,abc3]在角标1位置往后顺延。

//删除

Object obj=list.remove(2);//删除指定索引上的元素，根据角标删除会返回来被删对象

Sop(obj);//obj：abc2 [abc1,abc7,abc3]

//获取:获取指定角标上的元素并返回，这也是和remove的区别。

Object obj=list.get(1);

Sop(obj);//obj:abc1 [abc1,abc7,abc3]

//获取元素的索引，如果元素存在返回索引，不存在返回-1，依次还可以判断元素是否存在。

Int index=list.indexOf("abc1");

Sop(index);//index=1

//获取指定的子列表sublist(fromIndex,toindex)包含头不包含尾

List=list.sublist(1,2);//[abc1]

//修改：

Object obj=list.set(1,"haha");

Sop(obj);//[abc1,haha,abc3]

记住：只有list集合支持增删改查。

|--ArrayList：低层是数组数据结构，不同步，查询快，增删慢，

|--LinkedList：低层是链表数据结构，不同步，查询慢，增删较快。

|--Vector：低层是数组数据结构，同步，安全效率低，还有其特有方法枚举。由于名称过长被iterator取代。

总结：掌握这些集合的方法，它们的方法和list集合的方法很相似，重点掌握各种集合的特点，尤其是前两个子类的低层数据结构。

|--Set

无序、不能存储重复的元素、方法个collection集合的方法一致。

|--HashSet

低层是哈希表数据结构，无序，能保证元素的唯一性，是根据元素的两个方法来保证元素的唯一性的，hasCode和equals方法。只有当hasCode算出的哈希值相同的情况下才去判断equals方法是否为true.如果为真说明两个元素相同，不存储，所以往hashSet集合中存储自定义对象时要覆写hasCode方法和equals方法，

重点掌握上述保证唯一性的方法以及哈希表内存原理实现。

|--linkedHashSet

以元素的插入顺序来维护集合的连接表，允许以插入的顺序的集合中迭代的

怎么去理解？

HashSet<String> hs=new HashSet<String>();

hs.add("B");

hs.add("A");

hs.add("D");

hs.add("E");

hs.add("C");

hs.add("F");

System.out.println("HashSet:"+hs);

LinkedHashSet<String> lhs=new LinkedHashSet<String>();

lhs.add("B");

lhs.add("A");

lhs.add("D");

lhs.add("E");

lhs.add("C");

lhs.add("F");

System.out.println("LinkedHashSet:"+lhs);

TreeSet<String> ts=new TreeSet<String>();

ts.add("B");

ts.add("A");

ts.add("D");

ts.add("E");

ts.add("C");

ts.add("F");

System.out.println("TreeSet:"+ts);

结果：

HashSet:[D, E, F, A, B, C]

LinkedHashSet:[B, A, D, E, C, F]

TreeSet:[A, B, C, D, E, F]

从结果可以知道对于LinkedHashSet集合可以保证元素按照添加的顺序取出元素，而TreeSet集合可以对集合中的元素进行自然排序。

|--TreeSet

用于给set集合中元素按照指定的顺序进行排序，低层是二叉树结构，线程是不同步的，

两种排序方式：

1、让元素自身具备比较功能，就是强制让元素去实现comparable接口，覆盖compareTo方法。这时元素具备的自然排序。可是如果元素自身不具备比较的功能，获取具备的比较功能不是所需要的。这时该排序方式就不能用了。

2、让集合自身具备比较功能，需要定义比较器，其实就是将实现了Comparator接口的子类对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数，让treeSet集合一创建就具备了比较功能。该子类必须要覆盖compare方法。

掌握二叉树数据结构的特点：不明白？

 

2、Map:

特点：

1、它是集合框架中的顶层

2、它存储的是键值对。

3、Map集合中必须保证键的唯一性。

4、如果存储键值对时，键重复，新值覆盖旧值。其实存储的就是一种映射关系。

常见方法：

增加：

Put();

putAll();

删除：

Clrea();

Remove(key);

判断：

containKey();

containValue();

获取：

get(Object key);

Size();

Values();

entrySet();将map集合中的映射关系

map.Entry其实Entry也是一个接口，它是map接口中的一个内部接口。

Interface Map{

public static interface Entry{

public abstract Object getKey();

public abstract Object getValue();

 

}

}

keySet();将map中所有的键都存入了set集合，因为set具备迭代器，所以可以迭代方式取出所有的键，在根据get方法获取每一个键对应的值。

Map集合的取出原理：将map集合转成set集合，在通过迭代器取出.

|--HashMap:低层是哈希表数据结构，该集合是不同步的，允许使用null键和null值。JDK1.2效率高

|--LinkedHashMap:保证按照插入的顺序进行取出。

|--TreeMap:低层是二叉树数据结构，线程不同步，可以用于给Map集合中的键进行排序。

3、Iterator

迭代器原理：其实就collection这个集合公共取出方式，因为每个容器的自身的数据结构不同，它们的取出方式也是不同的，要根据每个容器的特点来定义特定的取出方式，而取出方式直接在访问容器中的元素，所以将取出方式定义在容器的内部，是一个内部类，而对外提供访问接口。这样可以通过接口访问任何的collection容器中的元素，所以它的出现降低了耦合性，我们只用面对Iterator接口，和使用接口就可以了。

理解：抓布娃娃游戏机。

|--ListIterator

列表迭代器：要想在迭代过程中进行增删操作Iterator是不可以的，它只有删除动作，所以可以使用其子接口listIterator,是list集合特有的取出方式，它包包含了增删改查的方法。

4、Collections和Collection的区别：(面试题)

1、java.util.Collection 是一个集合接口。它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法。Collection接口在Java 类库中有很多具体的实现。Collection接口的意义是为各种具体的集合提供了最大化的统一操作方式。

 Collection  
├List  
│├LinkedList  
│├ArrayList  
│└Vector  
│　└Stack  
└Set 

 

2、java.util.Collections 是一个包装类。它包含有各种有关集合操作的静态多态方法。此类不能实例化，就像一个工具类，服务于Java的Collection框架。

Java代码

1. import java.util.ArrayList;   
2. import java.util.Collections;   
3. import java.util.List;   
5. public class TestCollections {   
6.   
7. public static void main(String args[]) {   
8. //注意List是实现Collection接口的   
9. List list = new ArrayList();   
10. double array[] = { 112, 111, 23, 456, 231 };   
11. for (int i = 0; i < array.length; i++) {   
12. list.add(new Double(array[i]));   
13. }   
14. Collections.sort(list);   
15. for (int i = 0; i < array.length; i++) {   
16. System.out.println(list.get(i));   
17. }   
18. // 结果：23.0 111.0 112.0 231.0 456.0   
19. }   

20.}  

import java.util.ArrayList;

import java.util.Collections;

import java.util.List;

 

public class TestCollections {

 

public static void main(String args[]) {

//注意List是实现Collection接口的

List list = new ArrayList();

double array[] = { 112, 111, 23, 456, 231 };

for (int i = 0; i < array.length; i++) {

list.add(new Double(array[i]));

}

Collections.sort(list);

for (int i = 0; i < array.length; i++) {

System.out.println(list.get(i));

}

// 结果：23.0 111.0 112.0 231.0 456.0

}

}

package com.pers.Test;

import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.Map.Entry;


public class ArrayTest {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
/*//        Integer[] a = {1,2,3,4};
        int [] a = {1,2,3,4};
        List list = Arrays.asList(a);
        System.out.println("个数"+ list.size());*/
        
        /*
        String[] arr={"ahas","abd","haha","xixi"};
        List list=Arrays.asList(arr);//数组转集合
//        System.out.println(arr[0]);
        for(String s  : arr){
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println(list.contains("haha"));
        System.out.println(list.indexOf("xixi"));*/
        //因为数组长度是固定的，这里尽管改造成了集合，但是还使用低层的数组，不能做改变数组长度的操作，也就说增删不能操作
//        list.add("xx");//java.lang.UnsupportedOperationException
        
        
        
        /*
         * 集合转数组
         */
    /*    List<String> coll= new ArrayList<String>();
        coll.add("abc");
        coll.add("nba");
        coll.add("xixi");
        String[] arr=coll.toArray(new String[2]);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));*/
        
        /*
         * 在Map集合中

            values():方法是获取集合中的所有的值----没有键，没有对应关系，

            KeySet():
                    将Map中所有的键存入到set集合中。因为set具备迭代器。所有可以迭代方式取出所有的键，再根据get方法
                    获取每一个键对应的值。 keySet():迭代后只能通过get()取key 

            entrySet()：
                    Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() //返回此映射中包含的映射关系的 Set视图
                     Map.Entry表示映射关系。entrySet()：迭代后可以e.getKey()，e.getValue()取key和value。返回的是Entry接口 
         */
        Map<Integer,String> map = new HashMap<Integer,String>();
        map.put(0,"haha");
        map.put(1,"qq");
        map.put(2,"jjha");
        //方式1
        Collection<String> col = map.values();
        System.out.println(col);                //[haha, qq, jjha]
        //方式2
        Iterator<Integer> it = map.keySet()        //先获取map集合的所有键的Set集合
                                  .iterator();    //有了Set集合，就可以获取其迭代器
        while(it.hasNext()){
            Integer key = it.next();
            String value = map.get(key);////有了键可以通过map集合的get方法获取其对应的值。
            System.out.println("key: "+key+"-->value: "+value);//获得key和value值
        }
        //方式3
        for(Integer key : map.keySet()){
            System.out.println(map.get(key));//局限性 只能获取值
        }
        //方式4--通过entrySet()方法将map集合中的映射关系取出
        for(Map.Entry<Integer, String> m : map.entrySet()){
            System.out.println("key="+m.getKey()+",value="+m.getValue());
        }
        /*
         * 说明：keySet()的速度比entrySet()慢了很多，也就是keySet方式遍历Map的性能不如entrySet性能好
                 为了提高性能，以后多考虑用entrySet()方式来进行遍历
         */
    }

}