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Java—集合框架

发布时间 2023-06-22 09:47:27作者: 小钰大猪崽

什么是集合?

集合是对象的容器，定义了对多个对象进行操作的常用方法，可实现数组的功能，

和数组的区别：

  1. 数组长度固定，集合长度不固定

  2. 数组可以存储基本类型和引用类型，集合只能存储引用类型

  3. 位置：Java.util.

Collection框架?

体系结构：

Collection接口：List接口，Set接口

List接口：ArrayList实现类，LinkedList实现类，Vetor实现类

Set接口：HashSet实现类，SortedSet接口

SortedSet接口：TreeSet实现类

Map接口：HashMap实现类，SortMap接口

SortMap接口：TreeMap实现类

如图：

graph TB; C(Collection框架)-->L[List接口] C(Collection框架)-->S[Set接口] C(Collection框架)-->M[Map接口] L[List接口]-->AL[ArrayList实现类] L[List接口]-->LL[LinkedList实现类] L[List接口]-->V[Vetor实现类] S[Set接口]-->Hs[HashSet实现类] S[Set接口]-->SS[SortSet接口] SS[SortSet接口]-->TS[TreeSet实现类] M[Map接口]-->HM[HashMap实现类] M[Map接口]-->SM[SortMap接口] SM[SortMap接口]-->TM[TreeMap实现类]

注释：

List接口特点：有序，有下表，元素可重复

Set接口特点：无序，无下表，元素不能重复

Map接口特点：1.用于存储任意键值对，2.键：无序，无下标，不允许重复的，3.值：无序，无下标，允许重复

Collection接口?

特点：代表一组任意类型对象，无序，无下标，不能重复

常用方法：

add(object obj)

添加一个对象

addAll(Collection c)

将集合中的所有对象添加到此集合中

clear()

清空此集合的所有对象

contains(Object obj)

检查此集合是否包含obj对象

equals(Object obj)

比较此集合是否与指定的对象相等

isEmpty()

判断此集合是否为空

remove(Object obj)

在此集合中移除obj对象

size()

返回此集合中的元素个数

roArray()

将此集合转换为数组

List子接口?

特点：有序，有下标，元素可以重复

常用方法：

get(int index)

返回集合中指定位置的元素

subList(int formIndex,int toIndex)

返回formIndex和toIndex之间的集合元素

List实现类

ArrayList

数组结构实现，查询快，增删慢

jdk1.2版本，运行效率快，线程不安全

源码分析：

DEFULT_CAPACITY默认为10

注意：如果没有向集合添加任何元素时容量0，添加一个元素之后容量为10，每次扩容大小为原来的1.5倍

elementData：存放元素的数组

size：实际元素个数

Vector

数组结构实现，查询快，增删慢

jdk1.0版本，运行效率慢，线程安全

LinkedList

双向链表结构实现，增删快，查询慢

泛型

Java泛型是jdk1.5中引入的一个新特性，其本质是参数化类型，把类型作为参数

常见的形式有：泛型类，泛型接口，泛型方法

语法：<T，...>，T称为类型占位符，表示一种引用类型

意义：1.提高代码的重用性。2.防止类型转换异常，提高代码的安全性。

泛型类

在类名后

注意：1.泛型只能使用引用类型，2.不同泛型对象之间不能互相赋值

例如：public class main{}

泛型接口

在接口名后面

例如：public interface interfacename{} 实现：public class Interfacempl implements Interface{重写方法}

泛型方法

在方法名前

public T show(T t){只能在这个作用域使用泛型}

泛型集合

概念：参数化类型，类型安全的集合，强制集合元素的类型必须一致

特点：

编译时可检查，而非运行时抛出异常

访问时，不必类型转换

不同泛型之间引用不能相互赋值，泛型不存在多态

Set子接口?

HashSet

结构：哈希表

基于hashcode实现元素不重复

当存入元素的哈希码相同，会调用equals进行确认，如结果为true，则拒绝后这插入

TreeSet

结构：红黑树

基于排列顺序实现元素不重复

实现了sortedSet接口，对集合元素自动排序

元素对象的类型必须实现Comparable接口，指定排序规则

通过ComparableTo方法确定是否为重复元素

加入特定的引用类型需要重写Comparable

Map集合?

特点：存储一对数据，无序，无下标，键不能重复，值可重复

常用方法：

put(K key,V value)

将对象存放在集合中，关联键值，key重复则覆盖原值

get(Object key)

根据键获得对应的值

Set

返回所有key

Collection values()

返回包含所有值的Collection集合

Set<Map.Entry<K,V>>

键值匹配的Set集合

HashMap

jdk1.2版本，线程不安全，运行效率快，允许用null作为key或是value

存储结构：哈希表

源码：

  1. HashMap刚创建时，table是null，为了节省空间，当添加第一个元素时，table容量调整为16

  2. 当元素个数大于阀值（16*0.75=12）时，会进行扩容，扩容后大小为原来的2倍，目的是减少调整元素的个数

  3. jdk1.8当每个链表长度大于8，并且元素个数大于等于64时，会调整为红黑树，目的是提高执行效率

  4. jdk1.8当链表长度小于6时，调整为链表

  5. jdk1.8以前，链表时头插入，jdk1.8后是尾插入

HashTable

jdk1.0版本，线程安全，运行效率慢，不允许null作为key或者values

Properties是HashTable的子类，要求key和value都是String，通常用于配置文件的读取

TreeMap

实现了SortedMap接口，是Map的子接口，可以对Key自动排序

用法和treeSet差不多