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這篇文章主要介紹Java集合框架有什么用,文中介紹的非常詳細,具有一定的參考價值,感興趣的小伙伴們一定要看完!
概念:對象的容器,定義了對多個對象進行操作的常用方法。可實現數組的功能。
集合和數組的區別:
數組長度固定,集合長度不固定
數組可以存儲基本類型和引用類型,集合只能存儲引用類型。
測試
/* 1.添加 2.刪除 3.遍歷 4.判斷 */ Collection col = new ArrayList(); col.add("張三"); col.add("李四"); col.add("王五"); // col.add("張三"); System.out.println(col); // col.remove("張三"); // System.out.println(col); for (Object o : col) { System.out.println(o); } System.out.println("------------------"); Iterator it = col.iterator(); while (it.hasNext()){ String next = (String) it.next(); System.out.println(next); } System.out.println(col.isEmpty()); System.out.println(col.contains("張三"));
特點:有序、有下標、元素可以重復。
可以通過角標在指定位置添加查詢元素。
List list = new ArrayList(); list.add("java"); list.add("c++"); list.add(1,"python"); list.add(".net"); System.out.println(list.size()); System.out.println(list.toString()); //1.for each遍歷 System.out.println("---------------"); for (Object o : list) { System.out.println(o); } //2.迭代器遍歷 System.out.println("---------------"); Iterator iterator = list.iterator(); while (iterator.hasNext()){ System.out.println(iterator.next()); } //3.list迭代器遍歷 System.out.println("--------正序-------"); ListIterator listIterator = list.listIterator(); while (listIterator.hasNext()){ System.out.println(listIterator.next()); } //逆序前必須先進行正序遍歷,讓指針指向列表最后一個元素,才能開發遍歷 System.out.println("--------逆序-------"); while (listIterator.hasPrevious()){ System.out.println(listIterator.previousIndex() + ":" +listIterator.previous()); }
添加數字等基本類型數據時,會進行自動裝箱的操作。
刪除數字元素需要通過下標來刪除,或者將需要刪除的數字轉成object類或者該類型對應的包裝類。
subList
:返回一個子集合,含頭不含尾。
List實現類
數組存儲結構,查詢快、增刪慢;
JDK1.2版本出現,運行效率快,線程不安全。
源碼分析:
DEFAULT_CAPACITY = 10 默認容量 。注意:如果沒有向集合中添加任何元素時,容量為0,添加一個元素之后,容量為10。每次擴容大小都是原來的1.5倍,如添加第11個元素時,容量由10變為了15。
add()方法源碼:為什么添加一個元素之后,容量為10。
public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!增長修改個數 elementData[size++] = e; return true; } private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } ensureExplicitCapacity(minCapacity); } private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { modCount++; // overflow-conscious code if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); } private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // minCapacity is usually close to size, so this is a win: elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); }
elemetnData 存放元素的數組
size 實際元素個數
測試代碼:
ArrayList arrayList = new ArrayList(); Student s1 = new Student("張三",18); Student s2 = new Student("李四",18); Student s3 = new Student("王五",18); arrayList.add(s1); arrayList.add(s2); arrayList.add(s3); System.out.println(arrayList.toString()); //刪除元素(需要重寫equals方法) arrayList.remove(new Student("李四",18)); System.out.println(arrayList.size()); public boolean equals(Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; Student student = (Student) o; return age == student.age && Objects.equals(name, student.name); }
數組存儲結構,查詢快,增刪慢;
JDK1.0版本出現,運行效率慢、線程安全;
枚舉器遍歷
Vector vector = new Vector(); vector.add("java"); vector.add("python"); vector.add(".net"); System.out.println(vector.toString()); //枚舉器遍歷 Enumeration elements = vector.elements(); while (elements.hasMoreElements()){ System.out.println(elements.nextElement()); }
雙向鏈表存儲結構,增刪快,查詢慢。
時JDK1.5中引入的一個新特性,其本質是參數化類型,把類型作為參數傳遞;
常見形式由泛型類、泛型接口、泛型方法;
好處:
提高代碼的重用性
防止類型轉換異常,提高代碼的安全性
泛型集合:參數化類型、類型安全的集合,強制集合元素的類型必須一致。
特點:
編譯時即可檢查,而非運行時拋出異常。
訪問時,不必類型轉換。
不同泛型之間引用不能相互賦值,泛型不存在多態。
特點:無序、無下標、元素不可重復
方法:全部繼承自Collection中的方法。
Set實現類
存儲結構:哈希表(數組+鏈表+紅黑樹)
基于HashCode實現元素不重復
根據hashcode計算保存的位置,如果此位置為空,則直接保存。如果不為空,執行下一步。
當存入元素的哈希碼相同時,會調用equals進行確認,如果為true,則拒絕后者存入。否則,則生成鏈表。
public HashSet(){ map = new HashMap<>(); }
測試代碼:
HashSet<Student> set = new HashSet<>(); Student s1 = new Student("張三",18); Student s2 = new Student("李四",18); Student s3 = new Student("王五",18); set.add(s1); set.add(s2); set.add(s3); // set.add(new Student("李四",18)); System.out.println(set.size()); System.out.println(set.toString()); // set.remove(new Student("李四",18)); // System.out.println(set.size()); // System.out.println(set.toString()); for (Student student : set) { System.out.println(student); } System.out.println("===================="); Iterator<Student> iterator = set.iterator(); while (iterator.hasNext()){ System.out.println(iterator.next()); } public boolean equals(Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; Student student = (Student) o; return age == student.age && Objects.equals(name, student.name); } public int hashCode() { return Objects.hash(name, age); }
hashcode重寫方法中加入31的原因
1.31是一個質數,減少散列沖突
2.31提高執行效率
存儲結構:紅黑樹
基于排列順序實現元素不重復
實現了SortedSet接口,對集合元素自動排序
元素對象的類型必須實現Comparable接口,指定排列規則
通過CompareTo方法確定是否為重復元素
測試代碼:使用TreeSet集合實現字符串按照長度進行排序
TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<>(new Comparator<String>() { @Override public int compare(String o1, String o2) { int n1 = o1.length() - o2.length(); int n2 = o1.compareTo(o2); return n1==0?n2:n1; } treeSet.add("zhangSan"); treeSet.add("wkf"); treeSet.add("asd"); treeSet.add("abc"); treeSet.add("ljCv"); treeSet.add("liSi"); treeSet.add("wanG"); System.out.println(treeSet.toString()); System.out.println(treeSet.size());
1.用于儲存任意鍵值對(Key,Value)
2.鍵:無序、無下標、不允許重復
3.值:無序、無下標、允許重復
keySet()方法遍歷:拿到key的set集合。
entrySet()方法遍歷:將map封裝成entry鍵值對集合。
測試代碼:
Map<String, String> map = new HashMap<>(); map.put("wkf","666"); map.put("qwe","678"); map.put("kfc","999"); map.put("asd","694"); Set<String> keySet = map.keySet(); for (String s : keySet) { System.out.println(s + "=" + map.get(s)); } System.out.println("==================="); Set<Map.Entry<String, String>> entries = map.entrySet(); for (Map.Entry<String, String> entry : entries) { System.out.println(entry.getKey() +"=" + entry.getValue() ); }
JDK1.2版本,線程不安全,運行效率快;允許用null作為key或是value。
構造一個具有默認初始容量16和默認加載因子0.75的空HashMap。
加載因子:比如當前集合容量為100,那么當數據存儲到第75個位置是進行擴容操作。
源碼分析
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // hashMap初始容量大小16 static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;//hashMap的數組最大容量 static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;//默認加載因子 static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;//jdk1.8開始,當鏈表長度大于8時,調整成紅黑樹 static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;//jdk1.8開始,當鏈表長度小于6時,調整成鏈表 static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;//jdk1.8開始,當鏈表長度大于8時,并且集合元素個數大于等于64時調整成紅黑樹 transient Node<K,V>[] table;//哈希表中的數組
總結:
HashMap剛創建時,table是null,為了節省空間,當添加第一個元素時,table容量調整為16
當元素個數大于閾值(16*0.75=12)時,會進行擴容,擴容后大小為原來的兩倍。目的是減少調整元素的個數
jdk1.8開始,當鏈表長度大于8時,并且集合元素個數大于等于64時調整成紅黑樹,目的是提高執行效率
jdk1.8開始,當鏈表長度小于6時,調整成鏈表
jdk1.8以前,鏈表時頭插入,jdk1.8以后是尾插入
JDK1.0版本,線程安全,運行效率慢;不允許null作為key或是value
Properties:
Hashtable的子類,要求key和value都是String,通常用于配置文件的讀取。
實現了SortedMap接口(是Map的子接口),可以對key自動排序。
Collections工具類
sort():升序排列
copy():復制
binarySearch():二分查找
Collections.binarySearch(list,需要查找的值);
reverse():反轉
shuffle():打亂集合中的元素
list轉成數組:
list.toArray(new Integer[0]);
數組轉成集合
Arrays.asList(names);
集合是一個受限集合,不能添加 和
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