集合框架

it2023-10-23  69

Collection接口

java.util.Collection接口 所有单列集合的最顶层的接口,里边定义了所有单列集合共性的方法 任意的单列集合都可以使用Collection接口中的方法

共性的方法: public boolean add(E e): 把给定的对象添加到当前集合中 。 public void clear() :清空集合中所有的元素。 public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。 public boolean contains(E e): 判断当前集合中是否包含给定的对象。 public boolean isEmpty(): 判断当前集合是否为空。 public int size(): 返回集合中元素的个数。 public Object[] toArray(): 把集合中的元素,存储到数组中。

迭代器

有两个常用的方法 boolean hasNext() 如果仍有元素可以迭代,则返回 true。 判断集合中还有没有下一个元素,有就返回true,没有就返回false E next() 返回迭代的下一个元素。 取出集合中的下一个元素 Iterator迭代器,是一个接口,我们无法直接使用,需要使用Iterator接口的实现类对象,获取实现类的方式比较特殊 Collection接口中有一个方法,叫iterator(),这个方法返回的就是迭代器的实现类对象 Iterator<> iterator() 返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器。

迭代器的使用步骤(重点): 1.使用集合中的方法iterator()获取迭代器的实现类对象,使用Iterator接口接收(多态) 2.使用Iterator接口中的方法hasNext判断还有没有下一个元素 3.使用Iterator接口中的方法next取出集合中的下一个元素

增强for循环:底层使用的也是迭代器,使用for循环的格式,简化了迭代器的书写 是JDK1.5之后出现的新特性 Collection<>extends Iterable<>:所有的单列集合都可以使用增强for public interface Iterable<>实现这个接口允许对象成为 “foreach” 语句的目标。

增强for循环:用来遍历集合和数组 格式: for(集合/数组的数据类型 变量名: 集合名/数组名){ sout(变量名); }

创建集合对象,使用泛型 好处: 1. 避免了类型转换的麻烦,存储的是什么类型,取出的就是什么类型 2. 把运行期异常(代码运行之后会抛出的异常),提升到了编译期(写代码的时候会报错) 弊端: 泛型是什么类型,只能存储什么类型的数据 泛型的通配符: ?:代表任意的数据类型 使用方式: 不能创建对象使用 只能作为方法的参数使用 泛型的上限限定: ? extends E 代表使用的泛型只能是E类型的子类/本身 泛型的下限限定: ? super E 代表使用的泛型只能是E类型的父类/本身 定义含有泛型的方法:泛型定义在方法的修饰符和返回值类型之间

格式: 修饰符 <泛型> 返回值类型 方法名(参数列表(使用泛型)){ 方法体; } 含有泛型的方法,在调用方法的时候确定泛型的数据类型 传递什么类型的参数,泛型就是什么类型

含有泛型的接口,第一种使用方式:定义接口的实现类,实现接口,指定接口的泛型

public interface Iterator<E> { E next(); } Scanner类实现了Iterator接口,并指定接口的泛型为String,所以重写的next方法泛型默认就是String public final class Scanner implements Iterator<String>{ public String next() {}

含有泛型的接口第二种使用方式:接口使用什么泛型,实现类就使用什么泛型,类跟着接口走 就相当于定义了一个含有泛型的类,创建对象的时候确定泛型的类型

public interface List<E>{ boolean add(E e); E get(int index); } public class ArrayList<E> implements List<E>{ public boolean add(E e) {} public E get(int index) {} }

List接口

java.util.List接口 extends Collection接口 List接口的特点: 1.有序的集合,存储元素和取出元素的顺序是一致的(存储123 取出123) 2.有索引,包含了一些带索引的方法 3.允许存储重复的元素

List接口中带索引的方法(特有) - public void add(int index, E element): 将指定的元素,添加到该集合中的指定位置上。 - public E get(int index):返回集合中指定位置的元素。 - public E remove(int index): 移除列表中指定位置的元素, 返回的是被移除的元素。 - public E set(int index, E element):用指定元素替换集合中指定位置的元素,返回值的更新前的元素。 注意: 操作索引的时候,一定要防止索引越界异常 IndexOutOfBoundsException:索引越界异常,集合会报 ArrayIndexOutOfBoundsException:数组索引越界异常 StringIndexOutOfBoundsException:字符串索引越界异常

java.util.LinkedList集合 implements List接口 LinkedList集合的特点: 1.底层是一个链表结构:查询慢,增删快 2.里边包含了大量操作首尾元素的方法 注意:使用LinkedList集合特有的方法,不能使用多态

- public void addFirst(E e):将指定元素插入此列表的开头。 - public void addLast(E e):将指定元素添加到此列表的结尾。 - public void push(E e):将元素推入此列表所表示的堆栈。 - public E getFirst():返回此列表的第一个元素。 - public E getLast():返回此列表的最后一个元素。 - public E removeFirst():移除并返回此列表的第一个元素。 - public E removeLast():移除并返回此列表的最后一个元素。 - public E pop():从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。 - public boolean isEmpty():如果列表不包含元素,则返回true。

Set接口

java.util.Set接口 extends Collection接口

Set接口的特点: 1.不允许存储重复的元素 2.没有索引,没有带索引的方法,也不能使用普通的for循环遍历 java.util.HashSet集合 implements Set接口 HashSet特点: 1.不允许存储重复的元素 2.没有索引,没有带索引的方法,也不能使用普通的for循环遍历 3.是一个无序的集合,存储元素和取出元素的顺序有可能不一致 4.底层是一个哈希表结构(查询的速度非常的快) 5.是多线程的,不是线程安全

java.util.LinkedHashSet集合 extends HashSet集合

LinkedHashSet集合特点: 底层是一个哈希表(数组+链表/红黑树)+链表:多了一条链表(记录元素的存储顺序),保证元素有序 是多线程的,不是线程安全

哈希值:是一个十进制的整数,由系统随机给出(就是对象的地址值,是一个逻辑地址,是模拟出来得到地址,不是数据实际存储的物理地址)

在Object类有一个方法,可以获取对象的哈希值 int hashCode() 返回该对象的哈希码值。 hashCode方法的源码: public native int hashCode(); native:代表该方法调用的是本地操作系统的方法

HashSet集合存储数据的结构(哈希表) Set集合存储元素不重复的原理

可变参数

可变参数:是JDK1.5之后出现的新特性

使用前提: 当方法的参数列表数据类型已经确定,但是参数的个数不确定,就可以使用可变参数. 使用格式:定义方法时使用 修饰符 返回值类型 方法名(数据类型...变量名){} 可变参数的原理: 可变参数底层就是一个数组,根据传递参数个数不同,会创建不同长度的数组,来存储这些参数 传递的参数个数,可以是0个(不传递),1,2...多个

Collections是集合工具类

- java.utils.Collections是集合工具类,用来对集合进行操作。部分方法如下: - public static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements):往集合中添加一些元素。 - public static void shuffle(List<?> list) 打乱顺序:打乱集合顺序。 - public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照默认规则排序。 注意: sort(List<T> list)使用前提 被排序的集合里边存储的元素,必须实现Comparable,重写接口中的方法compareTo定义排序的规则 Comparable接口的排序规则: 自己(this)-参数:升序 - java.utils.Collections是集合工具类,用来对集合进行操作。部分方法如下: public static <T> void sort(List<T> list,Comparator<? super T> ):将集合中元素按照指定规则排序。 Comparator和Comparable的区别 Comparable:自己(this)和别人(参数)比较,自己需要实现Comparable接口,重写比较的规则compareTo方法 Comparator:相当于找一个第三方的裁判,比较两个 Comparator的排序规则: o1-o2:升序

数据结构

栈&队列 数组 链表 红黑树

Map集合

java.util.Map<k,v>集合

Map集合的特点: 1.Map集合是一个双列集合,一个元素包含两个值(一个key,一个value) 2.Map集合中的元素,key和value的数据类型可以相同,也可以不同 3.Map集合中的元素,key是不允许重复的,value是可以重复的 4.Map集合中的元素,key和value是一一对应 java.util.HashMap<k,v>集合 implements Map<k,v>接口 HashMap集合的特点: 1.HashMap集合底层是哈希表:查询的速度特别的快 JDK1.8之前:数组+单向链表 JDK1.8之后:数组+单向链表|红黑树(链表的长度超过8):提高查询的速度 2.hashMap集合是一个无序的集合,存储元素和取出元素的顺序有可能不一致 3.是多线程的,不是线程安全

java.util.LinkedHashMap<k,v>集合 extends HashMap<k,v>集合

LinkedHashMap的特点: 1.LinkedHashMap集合底层是哈希表+链表(保证迭代的顺序) 2.LinkedHashMap集合是一个有序的集合,存储元素和取出元素的顺序是一致的 3.是多线程的,不是线程安全

Map集合的第一种遍历方式:通过键找值的方式

Map集合中的方法: Set<K> keySet() 返回此映射中包含的键的 Set 视图。 实现步骤: 1.使用Map集合中的方法keySet(),把Map集合所有的key取出来,存储到一个Set集合中 2.遍历set集合,获取Map集合中的每一个key 3.通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value public static void main(String[] args) { //创建Map集合对象 Map<String,Integer> map = new HashMap<>(); map.put("赵丽颖",168); map.put("杨颖",165); map.put("林志玲",178); //1.使用Map集合中的方法keySet(),把Map集合所有的key取出来,存储到一个Set集合中 Set<String> set = map.keySet(); //2.遍历set集合,获取Map集合中的每一个key //使用迭代器遍历Set集合 Iterator<String> it = set.iterator(); while (it.hasNext()){ String key = it.next(); //3.通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value Integer value = map.get(key); System.out.println(key+"="+value); } System.out.println("-------------------"); //使用增强for遍历Set集合 for(String key : set){ //3.通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value Integer value = map.get(key); System.out.println(key+"="+value); } System.out.println("-------------------"); //使用增强for遍历Set集合 for(String key : map.keySet()){ //3.通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value Integer value = map.get(key); System.out.println(key+"="+value); } }

Map集合遍历的第二种方式:使用Entry对象遍历

Map集合中的方法: Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() 返回此映射中包含的映射关系的 Set 视图。 实现步骤: 1.使用Map集合中的方法entrySet(),把Map集合中多个Entry对象取出来,存储到一个Set集合中 2.遍历Set集合,获取每一个Entry对象 3.使用Entry对象中的方法getKey()和getValue()获取键与值 public static void main(String[] args) { //创建Map集合对象 Map<String,Integer> map = new HashMap<>(); map.put("赵丽颖",168); map.put("杨颖",165); map.put("林志玲",178); //1.使用Map集合中的方法entrySet(),把Map集合中多个Entry对象取出来,存储到一个Set集合中 Set<Map.Entry<String, Integer>> set = map.entrySet(); //2.遍历Set集合,获取每一个Entry对象 //使用迭代器遍历Set集合 Iterator<Map.Entry<String, Integer>> it = set.iterator(); while(it.hasNext()){ Map.Entry<String, Integer> entry = it.next(); //3.使用Entry对象中的方法getKey()和getValue()获取键与值 String key = entry.getKey(); Integer value = entry.getValue(); System.out.println(key+"="+value); } System.out.println("-----------------------"); for(Map.Entry<String,Integer> entry:set){ //3.使用Entry对象中的方法getKey()和getValue()获取键与值 String key = entry.getKey(); Integer value = entry.getValue(); System.out.println(key+"="+value); } }

java.util.LinkedHashMap<K,V> entends HashMap<K,V>

Map 接口的哈希表和链接列表实现,具有可预知的迭代顺序。 底层原理: 哈希表+链表(记录元素的顺序)

java.util.Hashtable<K,V>集合 implements Map<K,V>接口

Hashtable:底层也是一个哈希表,是一个线程安全的集合,是单线程集合,速度慢 HashMap:底层是一个哈希表,是一个线程不安全的集合,是多线程的集合,速度快 HashMap集合(之前学的所有的集合):可以存储null值,null键 Hashtable集合,不能存储null值,null键 Hashtable和Vector集合一样,在jdk1.2版本之后被更先进的集合(HashMap,ArrayList)取代了 Hashtable的子类Properties依然活跃在历史舞台 Properties集合是一个唯一和IO流相结合的集合

JDK9的新特性:

List接口,Set接口,Map接口:里边增加了一个静态的方法of,可以给集合一次性添加多个元素 static <E> List<E> of​(E... elements) 使用前提: 当集合中存储的元素的个数已经确定了,不在改变时使用 注意: 1.of方法只适用于List接口,Set接口,Map接口,不适用于接接口的实现类 2.of方法的返回值是一个不能改变的集合,集合不能再使用add,put方法添加元素,会抛出异常 3.Set接口和Map接口在调用of方法的时候,不能有重复的元素,否则会抛出异常 public static void main(String[] args) { List<String> list = List.of("a", "b", "a", "c", "d"); System.out.println(list);//[a, b, a, c, d] //list.add("w");//UnsupportedOperationException:不支持操作异常 //Set<String> set = Set.of("a", "b", "a", "c", "d");//IllegalArgumentException:非法参数异常,有重复的元素 Set<String> set = Set.of("a", "b", "c", "d"); System.out.println(set); //set.add("w");//UnsupportedOperationException:不支持操作异常 //Map<String, Integer> map = Map.of("张三", 18, "李四", 19, "王五", 20,"张三",19);IllegalArgumentException:非法参数异常,有重复的元素 Map<String, Integer> map = Map.of("张三", 18, "李四", 19, "王五", 20); System.out.println(map);//{王五=20, 李四=19, 张三=18} //map.put("赵四",30);//UnsupportedOperationException:不支持操作异常 }
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