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JavaSE笔记-集合

时间:2018-02-02 18:37:04      阅读:200      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:索引   rem   bucket   有序   循环   input   思路   min   city   

Java集合大致可分为:List,Set,Map,Queue

List:有序,可重复

Set:无序(输出和插入顺序不一定一致),不可重复

Map:映射关系,根据key去访问value

Queue:队列,先进先出(FIFO)

集合类只能存储对象

List<int>       //错误 
List<Integer>

Collection体系结构

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圆圈表示:interface

长方形表示:class

带三角的实线代表继承关系,使用关键字extends

带三角的虚线代表实现关系,使用关键字implements

Iterable

iterable定义了iterator(),forEach(Consumer<? super T> action)

这2个方法用于遍历元素

1.forEach方法遍历集合

Consumer是一个函数式接口,只有一个accept(T t)方法,可以使用Lambda表达式

    public static void main(String[] args){
        Collection<String> coll = new HashSet<>();
        //在集合中添加10个元素
        for(int i=0;i<10;i++){
            coll.add("小王"+i);
        }
        //使用forEach遍历集合
        coll.forEach(name->System.out.println(name));
    }

 输出(因为HashSet并未实现SortedSet接口,所以里边的元素是无序的)

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2.iterator()遍历集合

 集合类使用iterator()方法,会返回一个Iterator

Iterator接口主要用于遍历Collection中的元素

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有上边的4个方法,其中forEachRemaining()用来使用Lambda表达式来遍历集合

  2.1不使用Lambda表达式

    public static void main(String[] args){
        Collection<String> coll = new ArrayList<>();
        //在集合中添加10个元素
        for(int i=0;i<10;i++){
            coll.add("小王"+i);
        }
        //获得一个iterator
        Iterator<String> iterator = coll.iterator();
        //iterator中是否还有下一个元素
        while(iterator.hasNext()){
            //返回集合中的下一个元素
            String name = iterator.next();
            System.out.println(name);
            //删除一个元素
            if("小王5".equals(name)){
                iterator.remove();
            }
            //更改iterator中元素,但是集合中的元素没有改变
            //因此可以得出集合传给iterator的是元素的值,而不是引用
            name = "李四";
        }
        System.out.println(coll.contains("小王5"));
    }

注意在使用iterator迭代集合元素的过程中(不要在while循环里边改coll),不要改变集合中的元素,否则会产生ConcurrentModificationException

  2.2使用Lambda表达式

    public static void main(String[] args){
        Collection<String> coll = new ArrayList<>();
        //在集合中添加10个元素
        for(int i=0;i<10;i++){
            coll.add("小王"+i);
        }
        //获得一个iterator
        Iterator<String> iterator = coll.iterator();
        iterator.forEachRemaining(name->System.out.println(name));
    }

3.使用foreach循环来遍历元素

    public static void main(String[] args){
        Collection<String> coll = new ArrayList<>();
        //在集合中添加10个元素
        for(int i=0;i<10;i++){
            coll.add("小王"+i);
        }
        
        for(String name:coll){
            System.out.println(name);
        }
}

注意在使用foreach遍历集合元素的过程中(不要在for循环里边改coll),不要改变集合中的元素,否则会产生ConcurrentModificationException

Collection

Collection中的操作可以操作所有的List,Set,Queue

   public static void main(String[] args){
        Collection<String> coll = new ArrayList<>();
        //在集合中添加一个元素
        coll.add("张三");
        //返回true
        System.out.println(coll.contains("张三"));
        //返回1
        System.out.println(coll.size());
        //删除元素
        coll.remove("张三");
        //返回0
        System.out.println(coll.size());
        //在集合中添加10个元素
        for(int i=0;i<10;i++){
            coll.add("小王"+i);
        }
        //把集合转换成数组
        String[] array = coll.toArray(new String[10]);
        System.out.println(array[5]);
    }

 Set

特点是不允许包含重复元素,继承自Collection接口,没有添加额外方法

1.HashSet

特点

不保证有序

线程不安全,有2个线程同时修改HashSet时,需要通过代码同步

集合元素可以是null

数据结构:散列表
HashSet判定2个元素相等的条件是:1.equals()方法比较相等  2.hashCode()返回值相等

class A{
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        return true;
    }
}

class B{
    @Override
    public int hashCode() {
        return 1;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        return true;
    }
}

class C{
    @Override
    public int hashCode() {
        return 2;
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args){
        Set<Object> set = new HashSet<>();
        //仅equals()相同
        set.add(new A());
        set.add(new A());
        //hashCode(),equals()均相同
        set.add(new B());
        set.add(new B());
        //仅hashCode()相同
        set.add(new C());
        set.add(new C());
        for(Object a : set){
            System.out.println(a);
        }
    }

输出

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可以看出只有B,equals和hashCode都相同时,HashSet才会认为这2个元素使同一个元素

当hashCode相同时,HashSet会把多个元素放在一个bucket中,构成同义词链表,会减慢访问速度

因此,使用HashSet时,要保证2个对象equals返回true时,hashCode也要返回true

2.TreeSet

特点

排过序

线程不安全,有2个线程同时修改HashSet时,需要通过代码同步

数据结构:红黑树

TreeSet的排序规则

  2.1自然排序 (默认)

调用集合元素的compareTo(Object obj)方法比较元素大小关系,然后按元素大小升序排列

a.compareTo(b)

a>b,返回正数

a=b,返回0

a<b,返回负数

使用TreeSet时,要保证2个对象equals返回true时,a.compareTo(b)要返回0

因此在向TreeSet中添加元素时,要实现Comparable接口,否则抛出ClassCashException

    public static void main(String[] args){
     //Integer已经实现Comparable接口 TreeSet
<Integer> set = new TreeSet<>(); set.add(5); set.add(4); set.add(9); set.add(2); for(Integer i : set){ System.out.println(i); } }

输出

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  2.2通过Comparator接口(函数式接口)

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compare(a,b)

返回正数,a>b

返回0,a=b

返回负数,a<b

实现逆序,返回相反的数就行了

    public static void main(String[] args) {
     //使用TreeSet(Comparator<? super E> comparator)构造 TreeSet
<Integer> set = new TreeSet<>( (num1,num2)-> { if (num1 < num2) return 1; if(num1 > num2) return -1; return 0; } ); set.add(9); set.add(1); set.add(3); for (int num : set){ System.out.println(num); } }

输出

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3.EnumSet

  所有元素必须是enum类型

  EnumSet是有序的

  不允许放入null

  没有构造器, 通过静态方法获得EnumSet

List

特点是元素有序,可重复,继承自Collection接口,还添加了一些根据索引操作元素的方法

  List判断2个元素相等的条件是equals方法返回true

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set方法只能用于修改集合中已经存在的值,不能新增加元素。

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使用List的sort方法进行排序

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("张三");
        list.add("李小四");
        list.add("王大少爷");
        //集合的顺序是张三,李小四,王大少爷
        list.sort(
                ((o1, o2) ->{
                    if(o1.length() < o2.length())
                        return 1;
                    if(o1.length() == o2.length())
                        return 0;
                    return -1;
                } )
        );
        for (String s: list) {
            System.out.println(s);            
        }
    }

 输出

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 使用ListIterator迭代

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ListIterator()方法返回一个ListIterator,ListIterator增加了向前迭代元素的方法,以及添加元素的方法

   public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("张三");
        list.add("李小四");
        list.add("王大少爷");
        //集合的顺序是张三,李小四,王大少爷
        ListIterator<String> listIterator = list.listIterator();
        //注意这里调用add方法采用的是头插法
        listIterator.add("周杰伦");
        System.out.println(list);
        while(listIterator.hasNext()){
            listIterator.next();
        }
        System.out.println("你还想怎么样啊,到底了");
        System.out.println("========================");
        System.out.println("我还能反着遍历元素啊");
        while(listIterator.hasPrevious()){
            System.out.println(listIterator.previous());
        }
    }

输出

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 ArrayList,Vector

ArrayList,Vector是List的2个典型实现,调用不带参数构造方法,initialCapacity=10;带参数的构造方法,自己指定initialCapacity

ArrayList不是线程安全的,Vector是线程安全的

Queue

数据结构:队列(FIFO)

不允许随机访问

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element()方法返回头元素,不删除集合中元素

peek()方法返回头元素或者null,不删除集合中元素

poll()方法返回头元素或者null,删除集合中元素

1.PriorityQueue

  按元素大小重新排序,因此取出头元素时,是最小的元素

  PriorityQueue不允许插入null

  PriorityQueue对元素的排序方法同样有2种,自然排序和定制排序,思路和TreeSet一样

2.Deque和ArrayDeque

  Deque代表一个双端队列

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它们功能相同,区别是对失败情况的处理不同。一套接口遇到失败就会抛出异常,另一套遇到失败会返回特殊值(falsenull

  ArrayDeque底层也是数组,数组长度默认是16

ArrayDeque可以作为栈和队列使用(推荐)

作为栈时使用下面2个方法操作元素

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作为队列时使用下面方法操作元素

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LinkedList

  实现了List和Deque 2个接口,底层是链表,随机访问效率较差,插入删除效率高

  LinkedList采用迭代器方式遍历效率高,ArrayList,Vector使用get效率高

 

Map体系结构

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 Map

  Key:无序,不可重复->组成一个keySet

  Value:有序,可重复->组成一个List

   public static void main(String[] args){
        Map<Integer,String> map = new HashMap<Integer,String>();
        //添加元素
        map.put(1,"张三");
        map.put(2,"李四");
        map.put(3,"王五");
        //key是唯一的,如果放入相同的key,会把现有的覆盖
        map.put(3,"赵子龙");
        //输出赵子龙
        System.out.println(map.get(3));
        //删除赵子龙
        map.remove(3);
        //遍历
        for (int i : map.keySet()){
            System.out.println(map.get(i));
        }

    }

HashMap,Hashtable

  区别:1.HashMap线程不安全,Hashtable线程安全

     2.HashMap可以使用null作为key和value(由于key是不可重复的,因此key只能有1个可以为null,value可以有无数个),Hashtable不可以

  判定key和value是否相等

  判定key相等通过equals()方法和hashCode()方法,判定value相等通过equals()方法

 

class MyKey{
    private int key;

    public MyKey(int key){
        this.key = key;
    }
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        MyKey k = (MyKey) obj;
        if(key == k.key)
        return true;
        return false;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return key;
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args){
        Map<MyKey,String> map = new HashMap<>();
        map.put(new MyKey(1),"张三");
        map.put(new MyKey(2),"李四");
        //key相同,会覆盖原来的
        map.put(new MyKey(1),"周杰伦");
        //输出{MyKey@1=周杰伦, MyKey@2=李四}
        System.out.println(map);
        //返回true
        System.out.println(map.containsValue("李四"));
    }
}

LinkedHashMap

  LinkedHashMap使用双向链表维护key,确保key插入顺序与迭代顺序一致

Properties

  Properties相当于一个key,value都是String的Map

  使用Properties读取配置文件

    public static void main(String[] args){
        Properties properties = new Properties();
        try {
            properties.load(new InputStreamReader(new FileInputStream("properties"),"utf-8"));
            System.out.println(properties);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

 TreeMap

  数据结构:红黑树

  每个key-value对作为红黑树节点

  2种排序方式:自然排序和定制排序(看key,与TreeSet判等规则一致)

WeakHashMap

  与HashMap区别:WeakHashMap的key中保存的是弱引用,HashMap中保存的是强引用

  如果WeakHashMap中的key没有被其他强引用变量引用,这些key有可能被GC回收

IdentityHashMap

  与HashMap区别:IdentityHashMap只有当key1 == key2 才认为2个key相等,HashMap两个key的equals,hashCode相等即相等

工具类Collections

 对List的操作

 public static void main(String[] args){
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        for (int i=0; i<10;i++){
            list.add(i);
        }
        //输出[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
        System.out.println(list);
        //逆序
        Collections.reverse(list);
        //输出[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]
        System.out.println(list);
        //随机排序
        Collections.shuffle(list);
        System.out.println(list);
        //升序排序
        Collections.sort(list);
        System.out.println(list);
        //二分查找指定元素位置,List必须有序
        System.out.println(Collections.binarySearch(list,5));
    }

  查找Collection最大最小值

    public static void main(String[] args){
        Collection<Integer> c = new HashSet<>();
        for (int i=0;i<10;i++){
            c.add(i);
        }
        //最大值9
        System.out.println(Collections.max(c));
        //最小值0
        System.out.println(Collections.min(c));
    }

  同步集合

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通过上面3个方法得到同步后的集合,确保线程安全

 

JavaSE笔记-集合

标签:索引   rem   bucket   有序   循环   input   思路   min   city   

原文地址:https://www.cnblogs.com/vshen999/p/8365947.html

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