黑马程序员____集合框架

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黑马程序员____集合框架

Collection：

 

|--List：有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)，元素都有索引。元素可以重复。

 

|--Set：无序(存入和取出顺序有可能不一致)，不可以存储重复元素。必须保证元素唯一性。

 

1，添加：

 

add(object)：添加一个元素

 

addAll(Collection) ：添加一个集合中的所有元素。

 

2，删除：

 

clear()：将集合中的元素全删除，清空集合。

 

remove(obj) ：删除集合中指定的对象。注意：删除成功，集合的长度会改变。

 

removeAll(collection) ：删除部分元素。部分元素和传入Collection一致。

 

3，判断：

 

boolean contains(obj) ：集合中是否包含指定元素。

 

boolean containsAll(Collection) ：集合中是否包含指定的多个元素。

 

boolean isEmpty()：集合中是否有元素。

 

4，获取：

 

int size()：集合中有几个元素。

 

5，取交集：

 

boolean  retainAll(Collection) ：对当前集合中保留和指定集合中的相同的元素。如果两个集合元素相同，返回flase；如果retainAll修改了当前集合，返回true。

 

6，获取集合中所有元素：

 

Iterator  iterator()：迭代器

 

7，将集合变成数组：

 

toArray();

 

 

 

 

 

List本身是Collection接口的子接口，具备了Collection的所有方法。现在学习List体系特有的共性方法，查阅方法发现List的特有方法都有索引，这是该集合最大的特点。

 

List：有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)，元素都有索引。元素可以重复。

 

|--ArrayList：底层的数据结构是数组,线程不同步，ArrayList替代了Vector，查询元素的速度非常快。

 

|--LinkedList：底层的数据结构是链表，线程不同步，增删元素的速度非常快。

 

|--Vector：底层的数据结构就是数组，线程同步的，Vector无论查询和增删都巨慢。

 

1，添加：

 

add(index,element) ：在指定的索引位插入元素。

 

addAll(index,collection) ：在指定的索引位插入一堆元素。

 

2，删除：

 

remove(index) ：删除指定索引位的元素。返回被删的元素。

 

3，获取：

 

Object get(index) ：通过索引获取指定元素。

 

int indexOf(obj) ：获取指定元素第一次出现的索引位，如果该元素不存在返回-1；

 

  所以，通过-1，可以判断一个元素是否存在。

 

int lastIndexOf(Object o) ：反向索引指定元素的位置。

 

List subList(start,end) ：获取子列表。

 

4，修改：

 

Object set(index,element) ：对指定索引位进行元素的修改。

 

5，获取所有元素：

 

ListIterator listIterator()：list集合特有的迭代器。

 

List集合支持对元素的增、删、改、查。

 

List集合因为角标有了自己的获取元素的方式：遍历。

 

for(int x=0; x<list.size(); x++){

 

sop("get:"+list.get(x));

 

}

 

在进行list列表元素迭代的时候，如果想要在迭代过程中，想要对元素进行操作的时候，比如满足条件添加新元素。会发生.ConcurrentModificationException并发修改异常。

 

导致的原因是：

 

集合引用和迭代器引用在同时操作元素，通过集合获取到对应的迭代器后，在迭代中，进行集合引用的元素添加，迭代器并不知道，所以会出现异常情况。

 

如何解决呢？

 

既然是在迭代中对元素进行操作,找迭代器的方法最为合适.可是Iterator中只有hasNext,next,remove方法.通过查阅的它的子接口,ListIterator,发现该列表迭代器接口具备了对元素的增、删、改、查的动作。

 

ListIterator是List集合特有的迭代器。

 

ListIterator it = list.listIterator;//取代Iterator it = list.iterator;

 

 

 

--< java.util >-- Set接口：

 

Set接口中的方法和Collection中方法一致的。Set接口取出方式只有一种，迭代器。

 

|--HashSet：底层数据结构是哈希表，线程是不同步的。无序，高效；

 

HashSet集合保证元素唯一性：通过元素的hashCode方法，和equals方法完成的。

 

当元素的hashCode值相同时，才继续判断元素的equals是否为true。

 

如果为true，那么视为相同元素，不存。如果为false，那么存储。

 

如果hashCode值不同，那么不判断equals，从而提高对象比较的速度。

 

      |--LinkedHashSet：有序，hashset的子类。

 

|--TreeSet：对Set集合中的元素的进行指定顺序的排序。不同步。TreeSet底层的数据结构就是二叉树。

 

哈希表的原理：

 

1，对对象元素中的关键字(对象中的特有数据)，进行哈希算法的运算，并得出一个具体的算法值，这个值称为哈希值。

 

2，哈希值就是这个元素的位置。

 

3，如果哈希值出现冲突，再次判断这个关键字对应的对象是否相同。如果对象相同，就不存储，因为元素重复。如果对象不同，就存储，在原来对象的哈希值基础 +1顺延。

 

4，存储哈希值的结构，我们称为哈希表。

 

5，既然哈希表是根据哈希值存储的，为了提高效率，最好保证对象的关键字是唯一的。

 

这样可以尽量少的判断关键字对应的对象是否相同，提高了哈希表的操作效率。

 

对于ArrayList集合，判断元素是否存在，或者删元素底层依据都是equals方法。

 

对于HashSet集合，判断元素是否存在，或者删除元素，底层依据的是hashCode方法和equals方法。

 

TreeSet:

 

用于对Set集合进行元素的指定顺序排序，排序需要依据元素自身具备的比较性。

 

如果元素不具备比较性，在运行时会发生ClassCastException异常。

 

所以需要元素实现Comparable接口，强制让元素具备比较性，复写compareTo方法。

 

依据compareTo方法的返回值，确定元素在TreeSet数据结构中的位置。

 

TreeSet方法保证元素唯一性的方式：就是参考比较方法的结果是否为0，如果return 0，视为两个对象重复，不存。

 

注意：在进行比较时，如果判断元素不唯一，比如，同姓名，同年龄，才视为同一个人。

 

在判断时，需要分主要条件和次要条件，当主要条件相同时，再判断次要条件，按照次要条件排序。

 

TreeSet集合排序有两种方式，Comparable和Comparator区别：

 

1：让元素自身具备比较性，需要元素对象实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。

 

2：让集合自身具备比较性，需要定义一个实现了Comparator接口的比较器，并覆盖compare方法，并将该类对象作为实际参数传递给TreeSet集合的构造函数。

 

第二种方式较为灵活。

 

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Map集合：

 

|--Hashtable：底层是哈希表数据结构，是线程同步的。不可以存储null键，null值。

 

|--HashMap：底层是哈希表数据结构，是线程不同步的。可以存储null键，null值。替代了Hashtable.

 

|--TreeMap：底层是二叉树结构，可以对map集合中的键进行指定顺序的排序。

 

Map集合存储和Collection有着很大不同：

 

Collection一次存一个元素；Map一次存一对元素。

 

Collection是单列集合；Map是双列集合。

 

Map中的存储的一对元素：一个是键，一个是值，键与值之间有对应(映射)关系。

 

特点：要保证map集合中键的唯一性。

 

1，添加。

 

 put(key,value)：当存储的键相同时，新的值会替换老的值，并将老值返回。如果键没有重复，返回null。

 

void putAll(Map);

 

2，删除。

 

void clear()：清空

 

value remove(key) ：删除指定键。

 

3，判断。

 

boolean isEmpty()：

 

boolean containsKey(key)：是否包含key

 

boolean containsValue(value) ：是否包含value

 

4，取出。

 

int size()：返回长度

 

value get(key) ：通过指定键获取对应的值。如果返回null，可以判断该键不存在。当然有特殊情况，就是在hashmap集合中，是可以存储null键null值的。

 

Collection values()：获取map集合中的所有的值。

 

5，想要获取map中的所有元素：

 

原理：map中是没有迭代器的，collection具备迭代器，只要将map集合转成Set集合，可以使用迭代器了。之所以转成set，是因为map集合具备着键的唯一性，其实set集合就来自于map，set集合底层其实用的就是map的方法。

 

★把map集合转成set的方法：

 

Set keySet();

 

Set entrySet();//取的是键和值的映射关系。

 

Entry就是Map接口中的内部接口；

 

为什么要定义在map内部呢？entry是访问键值关系的入口，是map的入口，访问的是map中的键值对。

 

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取出map集合中所有元素的方式一：keySet()方法。

 

可以将map集合中的键都取出存放到set集合中。对set集合进行迭代。迭代完成，再通过get方法对获取到的键进行值的获取。

 

Set keySet = map.keySet();

 

Iterator it = keySet.iterator();

 

while(it.hasNext()) {

 

Object key = it.next();

 

Object value = map.get(key);

 

System.out.println(key+":"+value);

 

}

 

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取出map集合中所有元素的方式二：entrySet()方法。

 

Set entrySet = map.entrySet();

 

Iterator it = entrySet.iterator();

 

while(it.hasNext()) {

 

Map.Entry  me = (Map.Entry)it.next();

 

System.out.println(me.getKey()+"::::"+me.getValue());

 

}

 

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使用集合的技巧：

 

看到Array就是数组结构，有角标，查询速度很快。

 

看到link就是链表结构：增删速度快，而且有特有方法。addFirst； addLast； removeFirst()； removeLast()； getFirst()；getLast()；

 

看到hash就是哈希表，就要想要哈希值，就要想到唯一性，就要想到存入到该结构的中的元素必须覆盖hashCode，equals方法。

 

看到tree就是二叉树，就要想到排序，就想要用到比较。

 

比较的两种方式：

 

一个是Comparable：覆盖compareTo方法；

 

一个是Comparator：覆盖compare方法。

 

LinkedHashSet，LinkedHashMap:这两个集合可以保证哈希表有存入顺序和取出顺序一致，保证哈希表有序。

 

集合什么时候用？

 

当存储的是一个元素时，就用Collection。当存储对象之间存在着映射关系时，就使用Map集合。

 

保证唯一，就用Set。不保证唯一，就用List。

 

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Collections：它的出现给集合操作提供了更多的功能。这个类不需要创建对象，内部提供的都是静态方法。

 

静态方法：

 

Collections.sort(list);//list集合进行元素的自然顺序排序。

 

Collections.sort(list,new ComparatorByLen());//按指定的比较器方法排序。

 

class ComparatorByLen implements Comparator<String>{

 

public int compare(String s1,String s2){

 

int temp = s1.length()-s2.length();

 

return temp==0?s1.compareTo(s2):temp;

 

}

 

}

 

Collections.max(list); //返回list中字典顺序最大的元素。

 

int index = Collections.binarySearch(list,"zz");//二分查找，返回角标。

 

Collections.reverseOrder();//逆向反转排序。

 

Collections.shuffle(list);//随机对list中的元素进行位置的置换。

 

将非同步集合转成同步集合的方法：Collections中的  XXX synchronizedXXX(XXX);

 

List synchronizedList(list);

 

Map synchronizedMap(map);

 

原理：定义一个类，将集合所有的方法加同一把锁后返回。

 

Collection 和 Collections的区别：

 

Collections是个java.util下的类，是针对集合类的一个工具类,提供一系列静态方法,实现对集合的查找、排序、替换、线程安全化（将非同步的集合转换成同步的）等操作。

 

Collection是个java.util下的接口，它是各种集合结构的父接口，继承于它的接口主要有Set和List,提供了关于集合的一些操作,如插入、删除、判断一个元素是否其成员、遍历等。

 

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Arrays：

 

用于操作数组对象的工具类，里面都是静态方法。

 

asList方法：将数组转换成list集合。

 

String[] arr = {"abc","kk","qq"};

 

List<String> list = Arrays.asList(arr);//将arr数组转成list集合。

 

将数组转换成集合，有什么好处呢？用aslist方法，将数组变成集合；

 

可以通过list集合中的方法来操作数组中的元素：isEmpty()、contains、indexOf、set；

 

注意（局限性）：数组是固定长度，不可以使用集合对象增加或者删除等，会改变数组长度的功能方法。比如add、remove、clear。（会报不支持操作异常UnsupportedOperationException）；

 

如果数组中存储的引用数据类型，直接作为集合的元素可以直接用集合方法操作。

 

如果数组中存储的是基本数据类型，asList会将数组实体作为集合元素存在。

 

集合变数组：用的是Collection接口中的方法：toArray();

 

如果给toArray传递的指定类型的数据长度小于了集合的size，那么toArray方法，会自定再创建一个该类型的数据，长度为集合的size。

 

如果传递的指定的类型的数组的长度大于了集合的size，那么toArray方法，就不会创建新数组，直接使用该数组即可，并将集合中的元素存储到数组中，其他为存储元素的位置默认值null。

 

所以，在传递指定类型数组时，最好的方式就是指定的长度和size相等的数组。

 

将集合变成数组后有什么好处？限定了对集合中的元素进行增删操作，只要获取这些元素即可。