javad的Collection集合

集合框架:★★★★★,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。

 

                       

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--< java.util >-- Collection接口:

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();

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--< java.util >-- Iterator接口:

迭代器:是一个接口。作用:用于取集合中的元素。

 boolean

hasNext()  如果仍有元素可以迭代,则返回 true

 E

next()   返回迭代的下一个元素。

 void

remove()  从迭代器指向的 collection 中移除迭代器返回的最后一个元素(可选操作)。

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。

Iterator it = coll.iterator();//获取容器中的迭代器对象,至于这个对象是是什么不重要。这对象肯定符合一个规则Iterator接口。

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public static void main(String[] args) {

Collection coll = new ArrayList();

coll.add("abc0");

coll.add("abc1");

coll.add("abc2");

//--------------方式1----------------------

Iterator it = coll.iterator();

while(it.hasNext()){

System.out.println(it.next());

}

//---------------方式2用此种----------------------

for(Iterator it = coll.iterator();it.hasNext(); ){

System.out.println(it.next());

}

}

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--< java.util >-- 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。

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;

方法摘要

 void

add(E e)   将指定的元素插入列表(可选操作)。

 boolean

hasNext() 以正向遍历列表时,如果列表迭代器有多个元素,则返回 true(换句话说,如果 next 返回一个元素而不是抛出异常,则返回 true)。

 boolean

hasPrevious() 如果以逆向遍历列表,列表迭代器有多个元素,则返回 true

 E

next() 返回列表中的下一个元素。

 int

nextIndex() 返回对 next 的后续调用所返回元素的索引。

 E

previous() 返回列表中的前一个元素。

 int

previousIndex() 返回对 previous 的后续调用所返回元素的索引。

 void

remove() 从列表中移除由 next 或   previous 返回的最后一个元素(可选操作)。

 void

set(E e)   用指定元素替换 next 或   previous 返回的最后一个元素(可选操作)。

可变长度数组的原理:

当元素超出数组长度,会产生一个新数组,将原数组的数据复制到新数组中,再将新的元素添加到新数组中。

ArrayList:是按照原数组的50%延长。构造一个初始容量为 10 的空列表。

Vector:是按照原数组的100%延长。

注意:对于list集合,底层判断元素是否相同,其实用的是元素自身的equals方法完成的。所以建议元素都要复写equals方法,建立元素对象自己的比较相同的条件依据。

LinkedList:的特有方法。

addFirst();

addLast();

在jdk1.6以后。

offerFirst();

offerLast();

getFirst():获取链表中的第一个元素。如果链表为空,抛出NoSuchElementException;

getLast();

在jdk1.6以后。

peekFirst();获取链表中的第一个元素。如果链表为空,返回null。

peekLast();

removeFirst():获取链表中的第一个元素,但是会删除链表中的第一个元素。如果链表为空,抛出NoSuchElementException

removeLast();

在jdk1.6以后。

pollFirst();获取链表中的第一个元素,但是会删除链表中的第一个元素。如果链表为空,返回null。

pollLast();

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--< 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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