java基础之集合篇

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（一）

　　集合类位于JDK中java.util包中。

　　常用的集合类型分布在java.util.Collection和java.util.Map接口中。 java.util.Collection=>List; java.util.Collection=>Set; java.util.Map;

　　注意：在java的继承中，子类可以继承父类；同样子接口也可以继承父接口，目的是扩充子接口的功能。

　　List:

　　1、基本概念 首先，list是变长的

　　2、其次，list中可以存储多种数据类型，但仅限于引用类型；然后，list也是有序的，即可以通过下标来进行访问。

　　3、使用List时不能直接实例化（list是接口类型），通过实例化他的实现类（ArrayList、LinkedList）。

　　 在java的基本数据类型中，他们都对应有相应的引用类型（包裹类） int=>Integer float=>Float double=>Double char=>Character boolean=>Boolean long=>Long

　　ArrayList与LinkedList：

　　1、ArrayList我们通常成为变长数组，首先它通过下标索引维护它自身的顺序，使用了自然排序。优点在于能够迅速的遍历集合中所有的数据元素，也可以通过下标索引获取到指定的元素。因为使用了下标索引进行维护集合的顺序，那么一旦该集合中的数据结构发生了变化（插入、删除）都会导致原有的集合结构变化进而需要重写建立下标索引。所以在频繁操作集合的前提下，优先选用LinkedList。

　　 2、LinkedList我们通常成为队列列表。我们使用该集合对象可以实现堆栈、队列的实现。提供了更加方便的插入、删除的方法（队列头部、尾部），可以实现先进先出，也可以实现后进先出。在列表中索引的操作将从开头或结尾遍历列表（从靠近指定索引的一端）。

　　3、List的迭代化 我们在使用List时，可以通过iterator()方法产生一个迭代器对象，将原有的List集合内容按照迭代的方式进行查找遍历。 它与List的区别在于，通过特殊的Iterator（ListIterator）运行从两个方向对List进行遍历，也可以从list中插入和删除元素。

　　因为List是Collection的子接口，它们采用Enumeration，同时List是依靠索引位（下标）来维护集合中元素的次序的，一旦频繁的使用插入和删除动作，那么每次进行操作都需要List重新对其索引位进行维护。而迭代器的使用采用了迭代的方式，能够更高效的对数据进行插入和删除，并且允许从两端进行遍历。

　　Set:

　　1、概念：首先，Set是一个变长的集合类型；

　　2、set中不允许存放重复的元素，一旦出现重复的元素，后面元素会覆盖前面的元素。然后，set中的元素存放是无序的即存入顺序和取出的顺序不一致。 　　　　　　 　　

　　3、常用的Set实现类：HashSet、TreeSet。其中Hashset因为采用了哈希表的结构，所以不保证有序；TreeSet采用了自然排序。

　　HashSet和TreeSet：

　　1、HashSet我们通常认为他是无序（在HashSet中按照元素的HashCode进行排列的）因此造成经常输出顺序与放入的顺序不一致现象。其中，如果放入的内容是整型，那么它的hashcode就是本身。

　　2、TreeSet我们通常认为它是按照自然排序进行排列的。注意，此排序方式是按照CompareTo()进行每个元素比较大小后排序的。其中，数值就是按照自身大小，而字母按照字典顺序排序。

　　Map:

　　1、基本概念：Map与List和Set不同，并不是继承自Collection接口。Map的结构属于键值对结构，Map<K,V>。

　　2、基本使用 我们通常使用map中的key来获取到对应的value内容。map.get(key); 也可以一次性获取到所有的key，map.keySet();返回一个Set集合 也可以一次性获取到所有的value，map.values();返回一个Collection集合。

（二）

List类和Set类 　　List类和Set类是Collection集合接口的子接口。 　　Set子接口：无序，不允许重复。 　　List子接口：有序，可以有重复元素。

Set和List对比：  　　Set：检索元素效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变。  　　List：和数组类似，List可以动态增长，查找元素效率高，插入删除元素效率低，因为会引起其他元素位置改变。 

　　Set和List具体子类：  Set  |————HashSet：以哈希表的形式存放元素，插入删除速度很快。  　　List    |————ArrayList：动态数组   |————LinkedList：链表、队列、堆栈。

　　Array和java.util.Vector   Vector是一种老的动态数组，是线程同步的，效率很低，一般不赞成使用。所以在这里就不做介绍了。

　　线程安全集合类与非线程安全集合类  LinkedList、ArrayList、HashSet是非线程安全的，Vector是线程安全的; HashMap是非线程安全的，HashTable是线程安全的; StringBuilder是非线程安全的，StringBuffer是线程安全的。

　　集合适用场景 对于查找和删除较为频繁，且元素数量较多的应用，Set或Map是更好的选择； ArrayList适用于通过为位置来读取元素的场景； LinkedList 适用于要头尾操作或插入指定位置的场景； Vector 适用于要线程安全的ArrayList的场景； Stack 适用于线程安全的LIFO场景； HashSet 适用于对排序没有要求的非重复元素的存放； TreeSet 适用于要排序的非重复元素的存放； HashMap 适用于大部分key-value的存取场景； TreeMap 适用于需排序存放的key-value场景。

　　List集合的常用用法 ：

1. add(Object obj):加入元素，返回是否添加成功
2. clear（）:清除集合中的元素
3. contains(Object obj):查找集合中是否存在传入的元素
4. get（int  index）:获取指定位置的元素
5. isEmpty（）：判断集合是否为空
6. Remove（int index）：删除指定位置的元素，并返回该元素
7. size（）：获取集合的大小
8. toArray（）：将集合转换成数组

　　ArrayList集合常用方法：

1. public ArrayList(int initialCapacity)：构造一个具有指定初始容量的空列表
2. pubilc ArrayList()：构造一个初始容量为10的空列表
3. public ArrayList(Collection<> c）：构造一个包含指定collection的元素的列表。若collection为null，会抛出NullPointerException
4. trimToSize public void trimToSize()：将此ArrayList的容量调整为列表的当前大小。应用程序可以使用此操作来最小化ArrayList 实例的存储量。 
5. size public int size()：返回此列表中的元素数。
6. isEmpty public boolean isEmpty()： 如果此列表中没有元素，则返回 true
7. contains public boolean contains(Object o)： 如果此列表中包含指定的元素，则返回 true
8. indexOf public int indexOf(Object o)：返回此列表中首次出现的指定元素的索引，或如果此列表不包含元素，则返回 -1。
9. lastIndexOf public int lastIndexOf(Object o) ：返回此列表中最后一次出现的指定元素的索引，或如果此列表不包含索引，则返回 -1。
10. toArray public Object[] toArray()：按适当顺序（从第一个到最后一个元素）返回包含此列表中所有元素的数组。由于此列表不维护对返回数组的任何引用，，因而它将是“安全的”。（换句话说，此方法必须分配一个新的数组）。因此，调用者可以自由地修改返回的数组。此方法担当基于数组的 API 和基于 collection 的 API 之间的桥梁。
11. get public E get(int index)：返回此列表中指定位置上的元素
12. set public E set(int index, E element)：用指定的元素替代此列表中指定位置上的元素。返回值为以前位于该指定位置上的元素
13. add public boolean add(E element):将指定的元素添加到此列表的尾部。添加成功返回true
14. add public void add(int index, E element): 将指定的元素插入此列表中的指定位置。向右移动当前位于该位置的元素（如果有）以及所有后续元素（将其索引加 1）。
15. remove public E remove(int index):移除此列表中指定位置的元素，返回从列表中移除的元素
16. remove public boolean remove(Object o) 移除此列表中首次出现的指定元素（如果存在）。如果列表不包含此元素，则列表不做改动。
17. clear public void clear(): 移除此列表中的所有元素。此调用返回后，列表将为空
18. addAll public boolean addAll(Collection c)  按照指定 collection 的迭代器所返回的元素顺序，将该 collection 中的所有元素添加到此列表的尾部
19. addAll public boolean addAll(int index, Collection c) 从指定的位置开始，将指定 collection 中的所有元素插入到此列表中。
20. removeRange protected void removeRange(int fromIndex, int endIndex);移除列表中索引在 fromIndex（包括）和toIndex（不包括）之间的所有元素。向左移动所有后续元素（减小其索引）。此调用将列表缩短了 (toIndex - fromIndex) 个元素。（如果toIndex==fromIndex，则此操作无效。）

LinkedList常用方法：

1. public LinkedList():  ——生成空的链表
2. public LinkedList(Collection col):  复制构造函数
3. public boolean add(Object element) 添加元素：添加单个元素
4. public boolean add(int index, Object element)指定位置添加元素：添加单个元
5. 链表当初栈或者队列来处理:　public boolean addFirst(Object element)     public boolean addLast(Object element)
6. clear()： 删掉所有元素：清空

 Set:常用方法

1.  add(E e) ： 如果 set 中尚未存在指定的元素，则添加此元素（可选操作）。
2.  clear() ： 移除此 set 中的所有元素（可选操作）。
3. contains(Object o) ：如果 set 包含指定的元素，则返回 true。
4.  equals(Object o) ：比较指定对象与此 set 的相等性。
5. isEmpty() ： 如果 set 不包含元素，则返回 true。
6. remove(Object o) ： 如果 set 中存在指定的元素，则将其移除（可选操作）。
7. size() ： 返回 set 中的元素数（其容量）。
8. toArray() ： 返回一个包含 set 中所有元素的数组。

Map：常用方法

1. clear() ： 从此映射中移除所有映射关系（可选操作）。
2. containsKey(Object key) ：如果此映射包含指定键的映射关系，则返回 true。
3. equals(Object o) ：比较指定的对象与此映射是否相等。
4. get(Object key) ：返回指定键所映射的值；如果此映射不包含该键的映射关系，则返回 null。
5. isEmpty() ： 如果此映射未包含键-值映射关系，则返回 true。
6. keySet() ： 返回此映射中包含的键的 Set 视图。
7. put(K key, V value) ： 将指定的值与此映射中的指定键关联（可选操作）。
8. remove(Object key) ：如果存在一个键的映射关系，则将其从此映射中移除（可选操作）。
9. size() ： 返回此映射中的键-值映射关系数。
10. ues() ：返回此映射中包含的值的 Collection 视图。

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