java --- 集合进阶

目录

一、单列集合顶层接口 Collection

1.1 基本方法

1.2 Collection 的遍历方式

二、list集合

1.2 ArrayList

 Vector 底层结构

1.3 LinkedList

ArrayList 和 LinkedList 比较

三、set接口

 3.1、Set 接口和常用方法

3.2 HashSet

HashSet 底层机制(HashMap)

 3.3  LinkedHashSet

3.4 TreeSet

四、双列集合Map

 4.1  Map 接口实现类的特点

4.2 Map 接口和常用方法

4.3 Map 接口的三种遍历方法

法一:先获取key的单列集合,再通过key获取vale

法二 获取每个键值对,再getKey ,getValue

法三:lambda表达式,利用Map的forEach方法

4.4  HashMap

4.5 LinkedHashMap

4.6 TreeMap


一、单列集合顶层接口 Collection

1.1 基本方法

常用方法:

Collection是一个接口,我们不能直接创建对象,需要通过他实现类的对象

1.2 Collection 的遍历方式

迭代器遍历

public class collection {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<String> c1 = new ArrayList<>(10);
        c1.add("zhangsan");
        c1.add("lisi");
        c1.add("wangwu");
        c1.add("maliu");

        //迭代器的遍历
        Iterator<String> it = c1.iterator();

        while(it.hasNext()){
            String s = it.next();//返回当前元素,并向后移动
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println(it.hashCode());
        System.out.println(it);
    }

}

注意点

 Collection接口遍历元素:增强 for 循环

所有的单列集合还有数组都可以通过增强for循环遍历

这里和C++的用法是一样的

//使用增强for
        for(String s : c1){
            System.out.println(s);
        }

使用lambda简化forEach遍历

二、list集合

List相比于Colection最大的改变就是加入了索引

2.1 List接口常用方法:

  1. void add (int index,Object ele) :在index位置插入ele元素;
  2. boolean addAll (int index,Collection eles) :从index位置开始将eles集合中的所有元素添加进来;
  3. Object get (int index) :获取指定index位置的元素;
  4. int indexOf (Object obj) :返回obj在集合中首次出现的位置;
  5. int lastIndexOf (Object obj) :返回obj在集合中末次出现的位置;
  6. Object remove (int index) :移除指定index位置的元素,并返回此元素;
  7. Object set (int index,Object ele) :设置指定index的位置的元素为ele,相当于是替换;
  8. List subList (int fromIndex,int toIndex) :返回从fromIndex到toIndex位置的子集合;
public static void main(String[] args) {
        //向上转型,用List来接收ArrayList
        List l1 = new ArrayList();

//1. void add (int index,Object ele) :在index位置插入ele元素;
        l1.add(1);
        l1.add(2);
        l1.add(3);
        System.out.println(l1);//[1, 2, 3]

//2. boolean addAll (int index,Collection eles) :从index位置开始将eles集合中的所有元素添加进来;
       List l2 = new ArrayList();
       l2.add(10);l2.add(20);
       l1.addAll(l2);
       System.out.println(l1);//[1, 2, 3, 10, 20]

//3. Object get (int index) :获取指定index位置的元素;
        Object o1 = l1.get(0);
        Object o2 = l1.get(3);

//4. int indexOf (Object obj) :返回obj在集合中首次出现的位置;
        int x1 = l1.indexOf(10);
        int x2 = l1.indexOf(1);
//5. int lastIndexOf (Object obj) :返回obj在集合中末次出现的位置;
        int x3 = l1.indexOf(20);
        int x4 = l1.indexOf(2);

//6. Object remove (int index) :移除指定index位置的元素,并返回此元素;
        Object o3 = l1.remove(0);
        System.out.println(l1);

//7. Object set (int index,Object ele) :设置指定index的位置的元素为ele,相当于是替换;
        l1.set(0,666);
        System.out.println(l1);

//8. List subList  (int fromIndex,int toIndex) :返回从fromIndex到toIndex位置的子集合;
        List l3 = l1.subList(0,2);
        System.out.println(l3);
    }

1.2 ArrayList

  • ArrayList 是由数组来实现数据存储的;
  • ArrayList基本等同于 Vector ,除了 ArrayList是线程不安全的,但执行效率高,在多线程的情况下不建议用ArrayList

 Vector 底层结构

  • Vector 底层也是一个对象数组,protected Object[ ] elementData;
  • Vector 是线程同步的,即线程安全,Vector类的操作方法带有synchronized
  • 在开发中,需要线程同步安全时,考虑使用Vector

底层原理

扩容机制

1.3 LinkedList

  • LinkedList 实现了双向链表和双端队列的特点
  • 可以添加任意元素(元素可以重复),包括null;
  • 线程不安全,没有实现同步
  • LinkedList底层维护了一个双向链表;
  • LinkedList中维护了两个属性first和last分别指向 首节点 和 尾节点;
  • 每个节点(Node对象),里面又维护了prev、next、item三个属性,其中通过prev指向前一个,通过next指向后一个节点,最终完成双向链表;
  • 所以 LinkedList的元素的添加和删除不是通过数组完成的,相对来说效率较高;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;

public class LinkListCRUD {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList linkedList = new LinkedList();

        //增
        linkedList.add(1);//size=0添加一个新节点,首尾指针都指向这个新节点
        linkedList.add(2);//last指向新节点,first还是指向第一个节点,next指向新节点
        linkedList.add(3);
        System.out.println("增后: "+linkedList);

        //删
        linkedList.remove();//默认删除第一个
        System.out.println("删后: "+linkedList);//就是去掉指针

        //改
        linkedList.set(1,999);
        System.out.println("改后: "+linkedList);


        //查
        //get(1) 得到双向链表的第二个对象
        Object o = linkedList.get(1);
        System.out.println(o);//999

        //因为LinkedList是实现了List接口,所以遍历方式:
        Iterator iterator = linkedList.iterator();
        while (iterator.hasNext()) { //快捷输入itit
            Object next =  iterator.next();
            System.out.println(next);
        }
        //还有增强for 和普通for 遍历
    }
}

ArrayList 和 LinkedList 比较

集合底层结构增删的效率改查的效率
ArrayList可变数组较低,数组扩容较高
LinkedList双向链表较高,通过链表追加较低

如何选择 ArrayList 和 LinkedList :

  1. 如果改查的操作较多,选择 ArrayList;
  2. 如果增删的操作较多,选择 LinkedList;
  3. 一般程序中,80%-90%都是查询,因此大部分会使用ArrayList;
  4. 在项目中,灵活选择,可以一个模块用LinkedList,一个模块用ArrayList;

多线程的情况还是考虑 Vector ,因为它是线程安全的

三、set接口

Set 接口介绍:

  1. 无序(添加和取出的顺序不一致),没有索引;
  2. 不允许重复元素,所以最多包含一个null;
  3. JDK API 中Set的常用实现类有:HashSet 和 TreeSet;

 3.1、Set 接口和常用方法

Set 接口的常用方法

  • 和 List 接口一样,Set 接口也是 Collection 的子接口,所以常用方法和Collection接口一样

Set 接口的遍历方式

  • 同 Collection 的遍历一样:
    • 迭代器遍历
    • 增强 for
    • 但 不能用索引 的方式来获取; (因为Set无序
public class Set1 {
    public static void main(String[] args) {
        //Set是接口,不能直接实现,通过他的实现类Hashset来模拟
        //Set不能放重复元素
        //Set遍历的时候无序,和放入顺序不同,但是有固定的顺序
        Set s1 = new HashSet();
        s1.add("xx1");
        s1.add("xx2");
        s1.add("xx3");
        s1.add("xx4");
        System.out.println(s1);

        //迭代器遍历
        Iterator it = s1.iterator();
        while(it.hasNext()){
            Object o1 =it.next();
            System.out.println(o1);
        }
        System.out.println("hhhhhhh");
        //增强for遍历
        for(Object o : s1){
            System.out.println(o);
        }

        //不能索引遍历,且set接口对象没有get()方法
    }
}

3.2 HashSet

  1. HashSet实现了Set接口;
  2. HashSet实际上是HashMap,可以从源码看出;
  3. 可以存放 null 值,但是只能有一个null;
  4. HashSet 不保证元素是有序的,取决于hash后,再确定索引的结果;
  5. 不能有重复元素 / 对象;
import java.util.HashSet;

public class HashSet1 {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet hs = new HashSet();
        hs.add("zhangsan");
        hs.add("lisi");
        hs.add("wangwu");
        hs.add("maliu");
        System.out.println(hs);
        
        hs.remove("lisi");
    }
}
HashSet 底层机制(HashMap)

HashSet 底层其实是HashMap,HashMap底层是(数组+链表+红黑树)(链地址法

 3.3  LinkedHashSet

  1. LinkedHashSet 是 HashSet 的子类,继承HashSet,实现了Set接口;
  2. LinkedHashSet 底层是一个 LinkedHashMap,底层维护了一个 数组+双向链表;
  3. LinkedHashSet 根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置,同时使用链表维护元素的次序,这使得元素看起来是以插入顺序保存的;
  4. LinkedHashSet 不允许添加重复元素;

3.4 TreeSet

TreeSet的独特之处在于它的构造器可以传入比较器,所以TreeSet常用来排序

TreeSet 底层是 TreeMap

public static void main(String[] args) {
        TreeSet t1 = new TreeSet();
        t1.add("aaa");
        t1.add("x");
        t1.add("bb");
        t1.add("hhhh");
        System.out.println(t1);//默认排序:首字母ASCII由小到大
        //[aaa, bb, hhhh, x]

        //如果我们想按字符串大小排序
        //使用TreeSet提供的一个构造器,传入一个比较器(匿名内部类)指定排序规则
        TreeSet t2 = new TreeSet(new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                return ((String)o1).length() - ((String)o2).length();
            }
        });
        t2.add("aaa");
        t2.add("x");
        t2.add("bb");
        t2.add("hhhh");
        System.out.println(t2);//按照字符串长度排序
        //[x, bb, aaa, hhhh]
    }

四、双列集合Map

Map为双列集合,Set集合的底层也是Map,只不过有一列是常量所占,只使用到了一列

 4.1  Map 接口实现类的特点

  1. Map 与 Collection 并列存在,用于保存具有映射关系的数据:Key - Value
  2. Map 中的 Key 和 Value 可以是任何引用类型的数据,会封装到 HashMap$Node对象中;
  3. Map中的 Key 不允许重复,原因和 HashSet 一样;
  4. Map 中的 Value 可以重复;
  5. Map 的 Key 可以为 null,value 也可以为 null,但 key 为 null 只能有一个;
  6. 常用 String 类作为 Map 的 key,当然,其他类型也可以,但不常用;
  7. Key 和 Value 之间存在单向一对一关系,即通过指定的 Key 总能找到对应的 Value;

4.2 Map 接口和常用方法

  • put :添加
  • remove : 根据键删除映射关系
  • get : 根据键获取值
  • size : 获取元素个数
  • isEmpty : 判断个数是否为0
  • clear : 清除
  • containsKey : 查找键是否存在
 public static void main(String[] args) {
        Map m1 = new HashMap();
        m1.put("zhangsan",100);
        m1.put("lisi",99);
        m1.put("wangwu",98);
        m1.put("maliu",97);
        System.out.println(m1);//{lisi=99, zhangsan=100, maliu=97, wangwu=98}
        System.out.println(m1.get("zhangsan"));
        System.out.println(m1.get("maliu"));

        System.out.println(m1.size());

        System.out.println(m1.isEmpty());

        System.out.println(m1.containsKey("wangwu"));

        m1.clear();
        System.out.println(m1);
    }

4.3 Map 接口的三种遍历方法

法一:先获取key的单列集合,再通过key获取vale

keySet()

public class Map遍历 {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String,Integer> m1 = new HashMap();
        m1.put("zhangsan",100);
        m1.put("lisi",99);
        m1.put("wangwu",98);
        m1.put("maliu",97);

        //方法一:先获取键(先获取key的单列集合),再通过键获取值
        //1.增强for
        Set<String> keys = m1.keySet();

        for(String k : keys){
            System.out.println(k + " - "+m1.get(k));
        }
        System.out.println();
        //2.迭代器
        Iterator it1 = keys.iterator();
        while(it1.hasNext()){
            Object s = it1.next();
            System.out.println(s+" - "+m1.get(s));
        }
        System.out.println();
        //3.lambda表达式
        keys.forEach(str ->{
            System.out.println(str + " - "+m1.get(str));
        });

    }
}

法二 获取每个键值对,再getKey ,getValue

entrySet()

public class map遍历02_entrySet {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String,Integer> m1 = new HashMap();
        m1.put("zhangsan",100);
        m1.put("lisi",99);
        m1.put("wangwu",98);
        m1.put("maliu",97);

        Set<Map.Entry<String,Integer>> setentry = m1.entrySet();
        //接下来就是三种遍历,和keySet一样的
        for(Map.Entry<String,Integer> e1 : setentry){
            String k = e1.getKey();
            Integer v = e1.getValue();
            System.out.println(k+" - "+v);
        }
        System.out.println();
        //迭代器
        Iterator<Map.Entry<String,Integer>> it = setentry.iterator();
        while(it.hasNext()){
            Map.Entry<String,Integer> tmp = it.next();
            String k = tmp.getKey();
            Integer v = tmp.getValue();
            System.out.println(k+" - "+v);
        }
        System.out.println();
        //lamdba表达式
        setentry.forEach(tmp ->{
            String k = tmp.getKey();
            Integer v = tmp.getValue();
            System.out.println(k+" - "+v);
        });
    }
}

法三:lambda表达式,利用Map的forEach方法

public class Map遍历03_lambda {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String,Integer> m1 = new HashMap();
        m1.put("zhangsan",100);
        m1.put("lisi",99);
        m1.put("wangwu",98);
        m1.put("maliu",97);

        //利用forEach可以直接进行遍历
        m1.forEach(new BiConsumer<String, Integer>() {
            @Override
            public void accept(String k, Integer v) {
                System.out.println(k+" - "+v);
            }
        });
        System.out.println();
        //lambda表达式改进
        m1.forEach((k,v)->{
            System.out.println(k+" - "+v);
        });
    }
}

4.4  HashMap

  1. Map 接口的常用实现类:HashMap、Hashtable、Properties;
  2. HashMap 是 Map 接口使用频率最高的实现类;
  3. HashMap 是以 key - value 对的形式来存储的;
  4. key 不能重复添加,但value可以,都允许使用null;
  5. 如果添加相同的 key,则会覆盖原来的 key - value,等同于修改;
  6. 与 HashSet一样,不保证映射的顺序,因为底层是以哈希表的方式来存储的;
  7. HashMap 没有实现同步,所以线程不安全;

HashMap的用法以及扩容机制和C++中的unorded_map是一样的

利用HashMap来统计80个同学对四个景点的意向

public class HashMap01 {
    public static void main(String[] args) {
        //1.先来定义几个景点
        String[] s = new String[]{"A","B","C","D"};
        //2.定义一个HashMap
        HashMap<String,Integer> hm = new HashMap<>();
        //3.用随机数模拟同学们的投票
        Random r = new Random();
        for(int i=0;i<80;++i){
            int index = r.nextInt(s.length);
            if(hm.containsKey(s[index])){
                //已经插入过了
                int count = hm.get(s[index]);
                count++;
                hm.put(s[index],count);
            }else{
                //第一次插入
                hm.put(s[index],1);
            }
        }
        //4.将HashMap的结果输出
        System.out.println(hm);

        //5.遍历求最多的那个
        int res = 0;
        Set<String> entry = hm.keySet();
        for(String str : entry){
            int tmp = hm.get(str);
            res = Math.max(res,tmp);
        }
        System.out.println(res);

        System.out.println();
        Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = hm.entrySet();
        for(Map.Entry<String,Integer> e : entries){
            res = Math.max(res,e.getValue());
        }
        System.out.println(res);
    }
}

4.5 LinkedHashMap

4.6 TreeMap

这和C++当中的Map是几乎一样的。

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目录 前言 敏捷开发项目管理流程&#xff1a; 项目启动&#xff1a; Sprint规划&#xff1a; Sprint执行&#xff1a; Sprint评审&#xff1a; 回顾与持续改进&#xff1a; Scrum 工具&#xff1a; Jira&#xff1a; Trello&#xff1a; VersionOne&#xff1a; Con…

重要通知!中国电信警告:用户须关闭路由器“双频合一”功能

在网络的无尽时空里&#xff0c;一场电信官方的宣战正酝酿中&#xff0c;目标锁定在我们日常生活中不可或缺的WiFi身上~ 最新消息曝光&#xff0c;竟然是路由器内藏的一个名为“双频合一”的功能引发了这场轰轰烈烈的网络风暴。 我们时常觉得WiFi就像是隐身在我们生活中的超级英…

算法模板之单链表图文讲解

&#x1f308;个人主页&#xff1a;聆风吟 &#x1f525;系列专栏&#xff1a;算法模板、数据结构 &#x1f516;少年有梦不应止于心动&#xff0c;更要付诸行动。 文章目录 &#x1f4cb;前言一. ⛳️使用数组模拟单链表讲解1.1 &#x1f514;为什么我们要使用数组去模拟单链表…

全国职业院校技能大赛“大数据应用开发”赛项说明

1、赛项介绍 &#xff08;1&#xff09;赛项名称 全 国 职 业 院 校 技 能 大 赛 “大数据应用开发” 赛 项 https://www.vcsc.org.cn/ 大赛组织机构介绍 全国职业院校技能大赛(以下简称大赛)是教育部发起并牵头&#xff…

关于反射机制的简单理解

1、反射的简单认识 1.1 定义 Java的反射&#xff08;reflection&#xff09;机制是在运行状态中&#xff0c;对于任意一个类&#xff0c;都能够知道这个类的所有属性和方法&#xff1b;对于任意一个对象&#xff0c;都能够调用它的任意方法和属性&#xff0c;既然能拿到,那么我…

低代码开发入局,同飞股份应用云表自主开发MES管理系统

近日&#xff0c;为了贯彻落实《“十四五”智能制造发展规划》&#xff0c;推动中国从制造大国向制造强国转变&#xff0c;工业和信息化部发布了2023年度“智能制造优秀场景”名单。经过省级有关部门和中央企业的推荐、专家评审、网上公示等程序&#xff0c;同飞股份凭借其“先…

Spring boot basePackages 通配符* 找不到Bean

Spring boot basePackages 通配符* 找不到Bean 今天遇到了一个关于spring boot 组件ComponentScan 中basePackages 使用通配符* 找不到Bean的问题 目录结构中BussinessPerson与Dog类中都有标注有Component注解&#xff0c;结果扫描不到。 然后删除通配符&#xff0c;结果运行成…

leetcode砍竹子1

现需要将一根长为正整数 bamboo_len 的竹子砍为若干段&#xff0c;每段长度均为正整数。请返回每段竹子长度的最大乘积是多少。 1.根据公式看出取等是在所有n相等的情况&#xff0c;可以得出只有均分 乘积最大 2.转为求下面的最大值 3.求导&#xff0c;得出驻点为e2.7左右 …