【Java编程思想笔记】-集合2

详细的接口API转自博客：https://blog.csdn.net/jyg0723/article/details/80498840#collection-api-%E8%AF%A6%E8%A7%A3

集合详解转自博客：https://www.cnblogs.com/ysocean/p/6555373.html

三大接口：Iterator  ,  Collection ,  Map

1.Collection接口：

Collection是 Set、 List、 Queue和 Deque（Queue: 先进先出队列  Deque: 双向链表）的接口。

基本方法：

boolean add(E e) 添加新元素，但不能添加集合中已有的元素 ，这是考虑到Set中不能有重复的元素。

boolean addAll(Collection<? extends E> c) , 添加某一集合的所有元素到该集合中。 （如果添加的集合中有和本集合重复的元素怎么办？）

boolean contains(Object o)  如果集合中包含指定元素那么返回true。特别的，如果集合中也包含NULL元素的时候并且要查找的元素也是NULL的时候也返回true。

boolean containsAll()  ,  boolean isEmpty()  ,  void clear() 等等

1.1  List接口

List接口在Collection的基础上添加了一些方法，重写了一些列函数，使得可以在List的中间插入和移除元素。

和Set集合不同的地方是：有序，允许重复元素

List的常见实现类：

(1)ArrayList:

List<E> alist = new ArrayList<>();

底层数据结构是数组，查询快，增删慢;线程不安全，效率高

它善于随机访问元素，但是在List的中间插入和移除元素时较慢。

(2)LinkedList:

List<E>  llist = new LinkedList<>();

底层数据结构是链表，查询慢，增删快;线程不安全，效率高

它通过代价较低地在List中间进行插入和删除工作，提供了优化的顺序访问。LinkedList在随机访问方面相对比较慢，但是它的特性集较ArrayList更大。

(3)Vector:

List<E>  vlist = new Vector<>();

底层数据结构是数组，查询快，增删慢;线程安全，效率低,几乎已经淘汰了这个集合

1.2  Set接口

Set与List不同点：无序（不是普通意义上的无序，具体可以看顶部的博客），不允许重复元素

Set不保存重复的元素，Set中最常被使用的是测试归属性，你可以很容易地询问某个对象是否在某个Set中。正因为如此，查找成为了Set中最重要的操作，因此通常会选择一个HashSet的实现，它专门对快速查找进行了优化。

Set具有与Collection完全一样的接口，因此没有额外功能。实际上Set就是Collection，只是行为不同（继承与多态的表现）。

Set的实现类：

（1）HashSet：底层数据结构是哈希表(是一个元素为链表的数组) 。

它是Set的典型实现，不能保证元素的顺序，不可重复，不是线程安全的，集合元素可以为NULL

 （2）TreeSet：底层数据结构是红黑树(是一个自平衡的二叉树)。保证元素的排序方式 ，不可重复，善于范围查询

　　                        *  如果使用 TreeSet() 无参数的构造器创建一个 TreeSet 对象, 则要求放入其中的元素的类必须实现 Comparable 接口,所以 在其中不能放入 null 元素

（3） LinkedHashSet：底层数据结构由哈希表和链表组成。不可以重复，有序

因为底层采用 链表 和 哈希表的算法。链表保证元素的添加顺序，哈希表保证元素的唯一性

以上三个 Set 接口的实现类比较：

　　共同点：1、都不允许元素重复

　　　　　　2、都不是线程安全的类，解决办法：Set set = Collections.synchronizedSet(set 对象)

 

 

　　不同点：

　　　　HashSet:不保证元素的添加顺序，底层采用 哈希表算法，查询效率高。判断两个元素是否相等，equals() 方法返回 true,hashCode() 值相等。即要求存入 HashSet 中的元素要覆盖 equals() 方法和 hashCode()方法

 

　　　　LinkedHashSet:HashSet 的子类，底层采用了 哈希表算法以及 链表算法，既保证了元素的添加顺序，也保证了查询效率。但是整体性能要低于 HashSet　　　　

 

　　　　TreeSet:不保证元素的添加顺序，但是会对集合中的元素进行排序。底层采用 红-黑 树算法（树结构比较适合范围查询）

 public void setrun(){
        //HashSet中的数据不按添加顺序存储
        HashSet<Integer> hset =new HashSet<>();
        hset.add(88);
        hset.add(8);
        hset.add(888);

        System.out.println(hset);

        //LinkedHashSet中的数据按照添加顺序存储
        LinkedHashSet<Integer> lhset = new LinkedHashSet<>();
        lhset.add(88);
        lhset.add(8);
        lhset.add(888);

        System.out.println(lhset);

        //TreeSet中的数据会进行排序
        TreeSet<Integer> tset = new TreeSet<>();
        tset.add(88);
        tset.add(8);
        tset.add(888);

        System.out.println(tset);
    }

2.Map：key-value 的键值对，key 不允许重复，value 可以

1、严格来说 Map 并不是一个集合，而是两个集合之间 的映射关系。

　　  2、我们可以把两个集合之间成映射关系的一对数据，看成是一条数据。即 Entry(key,value）。Map 可以看成是由多个 Entry 组成。

　　  3、因为 Map 集合即没有实现 Collection 接口，也没有实现 Iterable 接口，所以不能对 Map 集合进行 for-each 遍历

4、Map的通用实现类有：HashMap，HashTable，LinkedHashMap，TreeMap，WeakHashMap等等（这里主要实现HashMap）

public void HashMaprun(){
        HashMap<Integer,String> hmap = new HashMap<>();

        //添加元素到HashMap中
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            hmap.put(i,"String"+i);
        }
        System.out.println(hmap);

        //通过key值删除元素
        String str = hmap.remove(3);
        System.out.println(str);

        //通过key值获取元素
        str = hmap.get(5);
        System.out.println(str);

        //通过添加已有的key来修改该key中的value
        hmap.put(2,"测试2");
        str = hmap.get(2);
        System.out.println(str);

        //通过keySet()方法得到key的集合，然后遍历keySet来遍历Value的集合
        Set<Integer> keyset = hmap.keySet();
        for(Integer i:keyset){
            String temp = hmap.get(i);
            System.out.print(temp+" -- ");
        }

        System.out.println("");

        //通过entrySet()得到Map的Entry集合，然后遍历
        Set<Map.Entry<Integer,String>> entries = hmap.entrySet();
        for(Map.Entry<Integer,String> entry:entries){
            Integer key = entry.getKey();
            String value = entry.getValue();
            System.out.println(key+"<===>"+value);
        }
    }

2.1 HashMap: 采用哈希表算法，此时Map中的key不会保证添加的先后顺序，key也不允许重复

key判断重复的标准是:key1和key2是否equals为true，并且hashCode相等

2.2  TreeMap：采用红黑树算法，此时Map中的key会按照自然顺序或定制顺序进行排序，key也不允许重复

key判断重复的标准是：compareTo/compare的返回值是否为0

2.3 LinkedHashMap:采用链表和哈希表算法，此时Map中的Key会保证先后添加的顺序，key不允许重复

key判断重复的标准和HashMap相同

2.4HashTable: 采用哈希表算法，是HashMap的前身

在java的集合框架之前，表示映射关系就用HashTable

所有的方法都是用synchronized修饰符，线程安全，但是性能比HashMap第

2.5 Properties: Hashtable的子类，此时要求key和value都是String类型

用来加载资源文件（I/O）

注意：Map和Set集合有很大程度上的相似，都有使用哈希表和红黑树实现的子类

实际上，Set集合就是由Map集合的key组成的。