Java集合

1、前言

Java是面向对象的语言，我们在编程的时候需要存储对象的容器，数组可以满足这个需求，但是数组初始化时长度是固定的，但是我们往往需要一个长度可变化的容器，因此，集合出现了。

1.1集合与数组的区别

(1)长度区别：集合长度可变，数组长度不可变

(2)内容区别：集合可存储不同类型元素，数组存储只可单一类型元素

(3)元素区别：集合只能存储引用类型元素，数组可存储引用、基本类型

1.2集合概述

Java集合框架图如下图所示:

可见所有集合实现类的最顶层接口为Iterable和Collection接口，再向下Collection和Map，Collection分为了三种不同的形式，分别是Lise，Queue和Set接口，然后是对应不同的实现类。

2、Collection接口（单列集合）

Collection集合概述

         o  是**单列集合**的最顶层接口，这些对象也称为Collection的元素

Collection集合基本使用

Collection集合的常用方法
接口作用int size();长度boolean add(E e);添加元素boolean isEmpty();是否为空boolean contains(Objoect o);是否包含某元素boolean remove(Objoect o);删除void clear();清楚所有元素Iterator <E>iterator();iterator接口Object[ ]toArray();转换为数组<T>T[ ]toArray(T[ ]arr);

2.1List接口

List集合的概述

           o 有序(也称为序列)，List的行为和数组几乎完全相同：内部按照放入元素的先后顺序存放，每个元素都可以通过索引确定自己的位置，索引和数组一样，都是从

开始

List集合的特点

           o ①有索引值  ②可以存储重复元素（元素可重复，通过.equals()比较是否重复） ③元素存取有序

List集合的特有方法
```
           o 利用索引(index)定义
```

方法名描述void add(int inde,E e);给指定索引位置添加元素E get(int inde);获取索引值位置的元素E set(int inde,E e);修改指定索引处的元素，返回被修改的元素E romove(int inde);删除指定索引处的元素，返回被删除的元素

2.1.1 ArrayList实现类

ArrayList数据结构
```
         o  底层是数组
```

ArrayList特点

         o 查询快，增删慢，主要用于查询遍历数据，为最常用集合之一

ArrayList底层分析

         o数组结构是有序的元素序列，在内存中开辟一段连续的空间，在空间中存放元素，每个空间都有编号，通过编号可以快速找到相应元素，因此查询快；数组初始化时长度时固定的，想要增删元素，必须创建一个新数组，把源数组的元素复制进来，随后源数组销毁，耗时长，因此增删慢。

2.1.2 LinkedList实现类

LinkedList数据结构
```
         o  底层是双向链表
```
LinkedList特点
```
         o 查询慢，增删快
```

LinkedList底层分析

         o链表分为单向链表和双向链表，也就是一条链子和两条链子的区别：①多出的那条链子记录了元素顺序，因此单向链表时无序的，双向链表是有序的；②链表没有索引，因此查询慢；③链表的增删只需在原有的基础上连上链子或切断链子，因此增删快。

LinkedList<E>特有方法
成员方法描述void addFirst(E e);将指定元素插入此列表的开头void addLast(E e);将指定元素添加此列表的结尾String removeFirst();
删除并返回第一个元素

String removeLast
() ;

删除并返回最后一个元素
String getFirst();获取第一个元素String getLast();获取最后一个元素

2.1.3 Vector实现类(较少使用)

Vector数据结构
```
         o  底层是数组
```
Vector特点
```
         o  查询快，增删慢
```

Vector底层分析

         o  和ArrayList一样，都是数组实现，因此具有相似的特性。

它们之间的区别在于：Vector是线程安全，效率低；ArrayList是线程不安全，效率高

2.2Set接口

Set集合的特点

           o ①没有索引值  ②不能存储重复元素 ③元素存取无序

如果说List对集合加了有序性的化，那么Set就是对集合加上了唯一性。

2.2.1哈希值

哈希值简介

         o 是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值

如何获取哈希值

         o Object类中的public int hashCode()：返回对象的哈希码值

哈希值的特点

         ①同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的

         ② 默认情况下，不同对象的哈希值是不同的。而重写hashCode()方法，可以实现让不同对象的哈希值相同

2.2.2HashSet实现类

HashSet数据结构

         o  （JDK8）底层是哈希表

HashSet特点

         o  查询快，元素无序，元素不可重复，没有索引（所以不能使用普通for循环遍历）

2.2.3LinkedHashSet实现类

LinkedHashSet数据结构
```
         o  底层是链表+哈希表
```

LinkedHashSet特点

         o   查询快，元素有序，元素不可重复，没有索引

LinkedHashSet底层分析

         o   作为HashSet的子类，比它多了一条链表，这条链表用来记录元素顺序，所以LinkedHashSet中的元素有序

2.2.4TreeSet实现类

TreeSet数据结构
```
         o  底层是红黑树
```

TreeSet特点

         o   查询快，元素有序，元素不可重复，没有索引

TreeSet底层分析

         o   作为HashSet的子类，比它多了一条链表，这条链表用来记录元素顺序，所以LinkedHashSet中的元素有序

TreeSet注意事项

         o TreeSet新增元素的时候，元素的类型必须是Comparable类型，如果新增的元素不是Comparable类型，则需要：创建一个Comparable类型的对象传入到TreeSet的构造方法中

3、Map接口（双列集合）

Map概述

         o  Map接口本身就是一个顶层接口，由一堆Map自身接口方法和一个Entry接口组成，Entry接口定义了主要是关于Key-Value自身的一些操作，Map接口定义的是一些属性和关于属性查找修改的一些接口方法

         o  interface Map<k,v>  k：键的类型；V：值的类型

Map特点

** ** ①键值对映射关系

          ②一个键对应一个值

          ③键不能重复，值可以重复

          ④元素存取无序

Map基本使用

Map通用方法
方法名说明
V put(K key,V value);
如果K存在，则新的V替换旧的V，返回被替代的V。如果K不存在则返回null
V remove(Object key);

根据键删除键值对元素

void clear();

移除所有的键值对元素

boolean containsKey(Object key);

判断集合是否包含指定的键

boolean containsValue(Object value);

判断集合是否包含指定的值

boolean isEmpty();

判断集合是否为空

int size();
获取集合中元素的个数

Map集合的获取功能
方法名说明V get(Object key);根据key获取V，如果key不存在返回nullSet keySet();获取所有键值Collection values();获取所有值Set<Map.Entry<K,V>>entrySet获取所有键值对象

Map集合的遍历

     o 遍历思路

           我们刚才存储的元素都是成对出现的，所以我们把Map看成是一个夫妻对的集合 

                 ①把所有的丈夫给集中起来

                 ②遍历丈夫的集合，获取到每一个丈夫

                 ③根据丈夫去找对应的妻子

   o 步骤分析

                 ①获取所有键的集合，用keySet()方法实现

                 ②遍历键的集合，获取到每一个键，用增强for实现

                 ③根据键去找值。用get(Object key)方法实现

代码实现

3.1HashMap实现类

HashMap数据结构JDK.8

         o  底层是哈希表(数组+单向链表+红黑树)

HashMap特点

         o   查询快，元素无序，key不允许重复但可以为null，value可以重复

HashMap底层分析
```
         o   和HashSet底层相类似
```

3.2LinkedHashMap实现类

LinkedHashMap数据结构JDK.8
```
         o  底层是链表+哈希表
```

LinkedHashMap特点

         o   查询快，元素有序，key不允许重复并且不能为null，value可以重复

3.3HashTable实现类(基本不用)

HashTable数据结构JDK.8
```
         o  底层是哈希表
```

HashTable特点

         o   查询快，元素无序，key不允许重复并且不能为null，value可以重复

3.4TreeMap实现类

TreeMap数据结构JDK.8
```
         o  底层是红黑树
```

TreeMap特点

         o    查询快，元素有序，key不允许重复并且不能为null，value可以重复

4、Collections集合工具类

4.1 Collections概述和使用

Collections类的作用

       o 是针对集合操作的工具类

Collections类常用方法
方法名说明
static <T extends Comparable<T>> void sort (List<T>list);

将指定的列表按升序排序

static void reverse(List<?> list);

反转指定列表中元素的顺序

static void shuffle(List<?> list);
使用

默认的随机源随机排列指定的列表

标签： java

本文转载自: https://blog.csdn.net/m0_70314224/article/details/124974254
版权归原作者 F_549329652 所有，如有侵权，请联系我们删除。

1、前言

1.1集合与数组的区别

1.2集合概述

2、Collection接口（单列集合）

2.1List接口

2.1.1 ArrayList实现类

2.1.2 LinkedList实现类

2.1.3 Vector实现类(较少使用)

2.2Set接口

2.2.1哈希值

2.2.2HashSet实现类

2.2.3LinkedHashSet实现类

2.2.4TreeSet实现类

3、Map接口（双列集合）

3.1HashMap实现类

3.2LinkedHashMap实现类

3.3HashTable实现类(基本不用)

3.4TreeMap实现类

4、Collections集合工具类

4.1 Collections概述和使用

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2.1.1 ArrayList实现类

2.1.2 LinkedList实现类

2.1.3 Vector实现类(较少使用)

2.2Set接口

2.2.1哈希值

** 2.2.2HashSet实现类**

2.2.3LinkedHashSet实现类

2.2.4TreeSet实现类

3、Map接口（双列集合）

3.1HashMap实现类

3.2LinkedHashMap实现类

3.3HashTable实现类(基本不用)

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