[Java核心技术]第九章-集合(9.1Java集合框架、9.2具体的集合)

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9.1Java集合框架

一些有的没的

• 可以使用接口类型存放集合的引用。一旦改变了想法，只需要在调用构造函数的地方做一处修改。
• add方法用于向集合添加元素，如果添加元素确实改变了集合就返回true。
• tostring()方法用来调试。

迭代器

• 不同于C++，查找操作与迭代器的位置变更是紧密相连的，在执行查找操作的同时，迭代器的位置随之向前移动。
• Iterator接口的remove方法将会删除上次调用next方法时返回的元素，仍然需要越过这个元素。

Queue、Deque extends Queue接口。(队列)

队列实现的两种方式的选择：

• 循环数组 ArrayDeque。优先选择，更高效。
• 链表 LinkedList。程序中要收集的对象数量没有上限时选择。

List接口

• List是一个有序集合
• 两种实现方式：数组、链表
• 测试一个集合是否支持高效的随机访问if(c instanceof RandomAccess)

Set、SortedSet extends Set、NavigableSet extends SortedSet接口

• 基本等同于Collection接口，区别在于不允许重复。
• Set中的元素必须实现了equals和hashCode方法。
• SortedSet接口，提供用于排序的比较器对象，可以得到集合子集视图？
• NavigableSet接口，包含一些搜索和遍历有序集的方法。

9.2具体的集合

LinkedList类（链表）

• 从数组中间删除元素代价很大
• Java中，所有的链表底层都是双向链表

ListIterator接口

• 链表和泛型集合重要区别，链表是一个有序集合。区别Collection.add和ListIterator.add。后者不返回boolean类型值，假定操作总会改变链表。后者在迭代器位置前插入listiter.next();listiter.add("hello");，前者在链表尾部插入。
• ListIteraror接口有两个方法，previous和hasPrevious(),用来反向遍历链表。
• 可以给容器附加很多个迭代器，但只能有一个可写可读的迭代器。如果一个迭代器发现它的集合被另一个迭代器/集合自身方法 修改了，就会抛异常。
• 检测并法修改问题的方法：每个迭代器维护一个独立的计数值，若发现与集合改写操作计数值不一致，则抛异常。
• 程序需要随机访问时，通常不选择链表。同时，尽量避免引用索引访问链表。

ArrayList类(数组列表)

• ArrayList封装了一个动态再分配的数组对象。
• 需要动态数组时的选择
  • Vector类的所有方法都是同步的，可以由两个线程安全的访问一个Vector对象。
  • 不需要同步时使用ArrayList。

HashSet类(散列集)

• 放入其中的元素必须实现hashCode方法和equals方法。且两者兼容，即a.equals(b)==true则a与b必须具有相同的散列码。
• Java中，散列表用链表数组实现。每个列表称为桶。查找表中对象：计算它的散列码，然后与桶的总数取余，所得到的结果就是保存这个元素的桶的索引。散列表只在某个桶中查找元素，而不必查看集合中的所有元素。
• ASL，指查找算法的查找成功时的平均查找长度，是为确定记录在查找表中的位置，需和给定值进行比较的关键字个数的期望值。
• 散列冲突：指不同对象散列到相同的hashcode。解决方法如下，
  • 开发定址法：例如线性探测再散列，即产生冲突后 原查找对象+1 再做hash ，若产生冲突，原查找对象+2 再做hash，直到找到空的地方。
  • 再哈希法：即产生冲突后用第二种hash函数。
  • 链地址法：Java中HashSet采用这种方法。
  • 建立一个公共溢出区：冲突的都放在公共溢出区。
• 桶满时，会发生散列冲突。Java 中，桶满时会从链表变为平衡二叉树。
• 设置桶数：如果大致知道要有多少个元素插入散列表，就可以设置桶数。通常设置为预计元素的75%-150%。标准类库使用的桶数是2的幂，默认值16。
• 装填因子决定何时对散列表进行再散列(创建一个桶数更多的表，将所有元素插入新表，丢弃原来的表)：默认值0.75，超过75%的位置已经填入元素后，会用双倍的桶数进行再散列。

TreeSet类

• TreeSet是有序集合，对集合进行遍历时，每个值自动地安排序后的顺序呈现。底层使用红黑树实现。元素必须实现Comparable接口，或调构造函数时传入comparator对象。
• 性能：TreeSet添加元素比添加到HashSet慢，红黑树查找元素平均时间复杂度O(n)。
• TreeSet与HashSet的选择：如果需要排序，再使用TreeSet，因为有额外开销。

SortedSet extends Set ，接口

NavigableSet extands SortedSet， 接口

扩展了SortedSet，具有了搜索匹配元素的方法。

ArrayDeque implements Deque ，类；LinkedList implements Deque ，类

• 以上两个类实现了双端队列，并都可无限长度。ArrayDeque默认初始容量16。
• java.util.Queue 方法
  • 入队 add/offer 抛异常/返回false
  • 出队 remove/poll 抛异常/返回null
  • 获得队首元素 element/peek 抛异常/返回null
• java.util.deque 方法
  • addFrist/addLast
  • 其他形式同上

PriorityQueue类

• 优先队列，底层实现堆。。堆是一个可以自我调整的二叉树，对堆执行add和remove操作，可以让最小的元素移动到根，而不必花费时间对元素进行排序。
• 优先级队列中元素必须实现Comparable接口，或构造器中提供实现了Comparator接口的对象。
• 使用优先级队列的典型示例是任务调度。

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