java<集合>笔记

这周的学习还是比较认真的。

以下是目前收集整理的一些笔记, 还有Map接口没学, 下次再补。

(word文档复制过来缺失了字体大小和一些关键字加粗加亮。)

集合:用于存储数据的容器。

特点:1:对象封装数据,对象多了也需要存储。集合用于存储对象。2:对象的个数确定可以使用数组,但是不确定怎么办?可以用集合。因为集合是可变长度的。

集合和数组的区别:1:数组是固定长度的;集合可变长度的。2:数组可以存储基本数据类型,也可以存储引用数据类型;集合只能存储引用数据类型。3:数组存储的元素必须是同一个数据类型;集合存储的对象可以是不同数据类型。

数据结构:就是容器中存储数据的方式。

对于集合容器,有很多种。因为每一个容器的自身特点不同,其实原理在于每个容器的内部数据结构不同。 集合容器在不断向上抽取过程中。出现了集合体系。

在使用一个体系时,原则:参阅顶层内容。建立底层对象。

Collection接口:

--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();

Iterator接口:

迭代器:是一个接口。作用:用于取集合中的元素。

每一个集合都有自己的数据结构,都有特定的取出自己内部元素的方式。为了便于操作所有的容器,取出元素。将容器内部的取出方式按照一个统一的规则向外提供,这个规则就是Iterator接口。

也就说,只要通过该接口就可以取出Collection集合中的元素,至于每一个具体的容器依据自己的数据结构,如何实现的具体取出细节,这个不用关心,这样就降低了取出元素和具体集合的耦合性。

List接口:

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。

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。

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。

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。

泛型:

jdk1.5版本以后出现的一个安全机制。表现格式:< >

好处:1:将运行时期的问题ClassCastException问题转换成了编译失败,体现在编译时期,程序员就可以解决问题。2:避免了强制转换的麻烦。

只要带有<>的类或者接口,都属于带有类型参数的类或者接口,在使用这些类或者接口时,必须给<>中传递一个具体的引用数据类型。

泛型技术:其实应用在编译时期,是给编译器使用的技术,到了运行时期,泛型就不存在了。  为什么?因为泛型的擦除:也就是说,编辑器检查了泛型的类型正确后,在生成的类文件中是没有泛型的。

在运行时,如何知道获取的元素类型而不用强转呢?

泛型的补偿:因为存储的时候,类型已经确定了是同一个类型的元素,所以在运行时,只要获取到该元素的类型,在内部进行一次转换即可,所以使用者不用再做转换动作了。

什么时候用泛型类呢?当类中的操作的引用数据类型不确定的时候,以前用的Object来进行扩展的,现在可以用泛型来表示。这样可以避免强转的麻烦,而且将运行问题转移到的编译时期。

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