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Java 集合详解 java集合类详解和使用

gowuye 2024-04-04 11:55 6 浏览 0 评论

java 集合

  1. 集合就是一个容器,可以容纳其他类型的数据。
  2. 集合之间不能存储基本数据类型,也不能之间存储 java 对象,集合当中存在的是内存地址。
  3. list.add(100); // 自动装箱 (Integer)
  4. 集合也是一个对象,也有内存地址。
  5. 在 java 中每一个不同的集合,底层会对应不同的数据结构。往不同的集合中存储元素,等于将数据放到了不同的数据结构当中。(使用不同的集合等同于使用不同的数据结构)
  6. java 集合分为两大类(都是接口):Collection,Map 接口。

在这里插入图片描述


1. Iterator

Iterator 是一个迭代器的接口。 所有实现这个接口的集合都可以使用迭代器进行遍历。
Iterator 包含三个方法:

  • boolean hasNext():如果有元素可以迭代,则返回 true。
  • Object next():返回迭代的下一个元素。
  • void remove():从迭代器指向的集合中溢出地带器返回的最后一个元素。

当集合结构发生改变时,迭代器必须重新获取。即在迭代集合元素的过程中,不能调用集合对象的 remove 方法删除元素,要使用迭代器的 remove 方法。

迭代器使用:

// 获取集合的迭代器对象 Iterator
// c 为集合对象
Iterator it = c.iterator();
while(it.hasNext()){
    System.out.println(it.next());
}

迭代器使用的好处:

当集合需要执行删除操作时,使用迭代器性能最佳。因为如果使用普通遍历,则需先遍历集合找到要删除的元素,接着再调用集合对象的 remove 方法时,其底层也是从头开始遍历集合直到找到此元素,从而删除。性能较低。

而使用迭代器,则找到元素后就可直接删除。



2. Collection

Collection下有两个继承接口,为:List 和 Set 接口。

1. Collection 接口中的方法

  1. boolean add(E e) : 添加元素
  2. bollean addAll(Collection c) : 将指定集合中的元素添加到此集合中
  3. int size() : 获取集合的个数(数组用 length())
  4. void clear() : 清空集合
  5. boolean contains(Object e) : 判断集合中是否含有元素 e。contains 方法会调用 equals 方法,在实际要根据需求重写 equals 方法。
  6. boolean remove(Object e) : 删除元素 e
  7. boolean isEmpty() : 判断集合是否为空
  8. Object[] toArray() : 将集合转化为数组
  9. boolean equals(Object o) : 将指定的对象与此集合进行比较以获得相等性

这些方法都是抽象方法,需要子类进行重写。


2. List 接口

List 具有下标,有序可重复的特性,List 接口下实现了 ArrayList,Vector 和 LinkList 三个类。

由于 List 具有下标,所以在 Collection 具有方法的基础上重写了一些,添加上了下标。

  1. void add(int inde, E element) : 在指定位置上添加元素
  2. E remove(Object o) : 移除 o
  3. E set(int index, E element) : 用指定的元素替换词列表中指定位置的元素。

List接口下继承的类

  1. ArrayList 类 ArrayList 的默认初始化容量是 0, 但当添加第一个元素时,初始容量为 10 ArrayList 的底层是 Object[] 数组 超出数组的长度时会以增长 1.5 倍方式扩容 检索元素效率高,增删元素效率低,末尾添加效率高。
  2. Vector 类 Vector 底层也是一个数组,当添加第一个元素时,初始化容量为 10 扩容容量为原来的 2 倍。 Vector 中所有的方法都是线程同步的,都带有 synchronized 关键字,但效率较低。
  3. LinkList 类 LinkList 类底层是双向链表 LinkList 线程不安全 LinkList 增删的效率高,查询效率低

3. Set 接口

Set 无下标,且无序不可重复,Set 接口实现了 HashSet,LinkHashSet,TreeMap 类

Set 接口下实现的类:

  1. HashSet : 底层是 HashMap 的 key 部分。 HashMap 的初始容量是 16,负载因子为 0.75 。当超过 0.75 时会自动扩容。 HashSet 无序不可重复。 确保元素不可重复的两个方法:hashCode() 和 equals()
  2. LinkedHashSet : 底层是哈希表 + 链表
  3. TreeSet : 底层是红黑树。 自动排好序



3. Map

Map 集合 key 和 value 这种键值对的方式存储元素。具有无序不可重复的特性。
key 和 value 存储的都是 java 对象的内存地址
Map 有 3 个重要实现类:

  1. HashMap : HashMap 的底层是哈希表 + 链表,非线程安全,HashMap 的一个实例有两个影响其性能的参数:初始容量和负载因子。容量是哈希表中的桶数,初始容量只是创建哈希表时的容量。负载因子是在容量自动增加之前允许哈希表得到满足的度量。**HashMap 集合的默认初始化容量是 16,默认负载因子是 0.75,当负载因子大于默认负载因子,则会扩容(扩容两倍)。
  2. HashTable : 线程安全
  3. TreeMap : TreeMap 底层是二叉树,无序不可重复,当存储的元素按照大小顺序排序。

Map 的常用方法

  1. void clear() : 清空 Map 集合。
  2. boolean containsKey(Object key) : 判断 Map 中是否包含 key。
  3. boolean containsValue(Object value) : 判断 Map 中是否包含 value。
  4. E get(Object key) 通过 key 获取 value。
  5. E remove(Object key) : 通过 key 删除键值对。
  6. int size() : 获取 Map 中键值对的个数。
  7. Collection values() : 获取 Map 集合中所有的 value,返回一个 Collection。
  8. Set< K > keySet():获取所有的 key 值 ,返回一个 key。
  9. Set>entrySet() : 将 Map 结合转换成 Set 集合。

遍历 Map 的四种方法

  1. 使用 Map.keySet 方法(常用)
for(String key : map.keySet()){
    System.out.println("key = " + key + "and value = " + map.get(key));
}
  1. 使用 Map.entrySet 及迭代器
// Map.Entry 是 Map 中的一个接口,它的用途是表示一个映射面(里面有 Key 和 Value)
Iterator<Map.Entry<String, String>> it = map.entrySet().iterator();
while(it.hasNext()){
    Map.Entry<String, String> entry = it.next();
    System.out.println("key = " + entry.getKey() + " and value = "  entry.getValue());
}
  1. 通过增强 for 循环遍历 Map.entrySet
for(Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet){
    System.out.println("key = " + entry.getKey() + " and value = "  entry.getValue());
}
  1. 通过 Map.values() 遍历所有的 value,但不能遍历 key
for(String v : map.values()){
    System.out.println("value = " + v);
}

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