目录
一.集合类的体系结构
1.1 Collection体系
1.2 Map集合体系
1.3 集合的注意事项
二.泛型
2.1 什么是泛型
2.2 泛型的优点
2.3 泛型可以在哪些地方上定义
2.4 泛型类
2.5 泛型方法
2.6 泛型接口
2.7 泛型通配符
三.Collection集合
3.1 什么是Collection集合
3.2 Collection的常用API
3.3 Collecion集合的遍历方式
3.3.1 迭代器
3.3.2 增强for循环
3.3.3 Lambda表达式
四.常见数据结构
4.1 什么是数据结构
4.2 数据结构三要素
4.3 常见的数据结构及其特点和作用
4.4 红黑树
4.4.1 什么是红黑树
4.4.2 红黑规则
4.4.3 红黑树的优点
五.List系列集合
5.1 List系列集合特点
5.2 List集合特有方法
5.3 List集合的遍历方式
5.4 ArrayList集合
5.4.1 ArrayList集合底层原理
5.4.2 ArrayList的特有API
5.5 LinkedList集合
5.5.1 LinkedList的底层原理
5.5.2 LinkedList的特有API
5.6 集合的并发修改异常问题
5.6.1 问题引出
5.6.2 哪些遍历方式会出问题
5.6.3 哪些不会出问题
一.集合类的体系结构
集合类体系结构分为二类,一类是Collection单列集合体系,一类是Map双列集合体系。
1.1 Collection体系
集合中的每个元素只包含一个值。
1.2 Map集合体系
集合中的每个元素包含二个值。
1.3 集合的注意事项
1. 集合中只能存储引用数据类型,不支持基本数据类型。
2. 集合中存儲的是元素对象的地址。
二.泛型
2.1 什么是泛型
泛型可以在编译阶段约束操作的数据类型。泛型类是在实例化的时候指明泛型的具体类型。
2.2 泛型的优点
1. 统一数据类型。
2. 把运行时期的问题提前到了编译期间,避免了强制类型转换可能出现的问题,因为编译阶段类型就能确定下来。
2.3 泛型可以在哪些地方上定义
2.4 泛型类
1.什么是泛型类
定义类时同时定义了泛型的类就是泛型类。
2.泛型类的作用
编译阶段约定操作的数据的类型。
3.泛型类的格式
4.泛型类的原理
把出现泛型变量的地方全部替换成传输的真实数据类型。
2.5 泛型方法
1.什么是泛型方法
定义方法时同时定义了泛型的方法就是泛型方法,是在调用方法的时候指明泛型的具体类型。
2.泛型方法的作用
方法中可以使用泛型接收一切类型的参数,方法更具备通用性。
3.泛型方法的格式
4.泛型方法的原理
把出现泛型变量的地方全部替换成传输的真实数据类型。
2.6 泛型接口
1.什么是泛型接口
使用了泛型定义的接口就是泛型接口。
2.泛型接口的作用
泛型接口可以让实现类选择当前功能需要操作的数据类型。
3.泛型接口的格式
4.泛型接口的原理
泛型接口可以约束实现类,实现类可以在实现接口的时候传入自己想要操作的数据类型,这样重写的方法都是针对于该类型的操作
2.7 泛型通配符
1.通配符 ?
?可以在"使用泛型"的时候代表一切类型。
2.泛型的上限和下限
上限 ?extend Car:?必须是Car或者其子类。
下限 ?super Car:?必须是Car或者其父类
三.Collection集合
3.1 什么是Collection集合
Collection集合是单列集合的祖宗接口,它的功能是全部单列集合都能继承使用的。
3.2 Collection的常用API
3.3 Collecion集合的遍历方式
3.3.1 迭代器
迭代器在Java中的代表是Iterator,迭代器是集合的专用遍历方式。
1. 首先调用集合对象的iterator方法获得集合的迭代器对象。
例如: Iterator<String> iterator = collection.iterator();
2. 通过iterator中的方法遍历集合
例如:
while (iterator.hasNext()){
String ele = iterator.next();
System.out.println(ele);
}
3.3.2 增强for循环
增强for循环既可以遍历集合,也可以遍历数组。
3.3.3 Lambda表达式
通过调用集合对象的foreach方法,并以Consumer的匿名内部类对象为参数即可遍历集合。
例如:
四.常见数据结构
4.1 什么是数据结构
数据结构是计算机底层存储、组织数据的方式。是指数据是以什么方式排列在一起的。
4.2 数据结构三要素
4.3 常见的数据结构及其特点和作用
栈、队列、数组、链表、二叉树、二叉查找树、平衡二叉树、红黑树。
- 队列:先进先出,后进后出。
- 栈:后进先出,先进后出。
- 数组:内存连续区域,查询快,增删慢。
- 链表:元素是游离的,查询慢,首尾操作极快。
- 二叉树:永远只有一个根节点, 每个结点不超过2个子节点的树。
- 查找二叉树:小的左边,大的右边,但是可能树很高,查询性能变差。
- 平衡查找二叉树:让树的高度差不大于1,增删改查都提高了。
- 红黑树(就是基于红黑规则实现了自平衡的排序二叉树)
4.4 红黑树
4.4.1 什么是红黑树
红黑树的每一个节点不是红就是黑,是通过红黑规则实现自平衡的二叉查找树。
例如:
4.4.2 红黑规则
1. 每一个节点要么是红色,要么是黑色,根节点必须是黑色的。
2. 如果一个节点没有子节点或者父节点,则该节点相应的指针属性值为Nil,这些Nil视为叶节点,每个叶节点(Nil)是黑色的;
3. 如果某一个节点是红色,那么他的子节点必须是黑色。
4. 对每一个节点,从该节点到其所有后代叶节点的简单路径上,均包含相同数目的黑色节点。
4.4.3 红黑树的优点
红黑树的增删改查性能都很好
五.List系列集合
5.1 List系列集合特点
有序、可重复、有索引。ArrayList和LinkedList这二个实现类也是这个特点。
有序:存储和取出的元素顺序一致。
可重复:存储的元素可以重复。
有索引:可以通过索引操作元素。
5.2 List集合特有方法
List集合因为支持索引,所以多了很多索引操作的API。当然,Collection的功能List也都继承了。
5.3 List集合的遍历方式
前三种继承自Collection,后一种是因为List系列有索引。
1.迭代器
2.增强for循环
3.Lamdba表达式
4.for循环
5.4 ArrayList集合
5.4.1 ArrayList集合底层原理
ArrayList底层是基于数组实现的,根据索引查询元素快,增删要做元素的移位操作所以增删慢。
5.4.2 ArrayList的特有API
ArrayList相对于List没有特有API
5.5 LinkedList集合
5.5.1 LinkedList的底层原理
linkedList的底层原理是双链表,查询慢,首尾操作的速度是极快的。
5.5.2 LinkedList的特有API
因为LinkedList的底层原理是双链表,所以多了很多首尾操作的特有API。
5.6 集合的并发修改异常问题
5.6.1 问题引出
当我们从集合中找出某个元素并删除的时候可能出现一种并发修改异常问题。
5.6.2 哪些遍历方式会出问题
1. 迭代器遍历集合且直接用集合删除元素的时候可能出现。
2. 增强for循环遍历集合且直接用集合删除元素的时候可能会出现。
3. Lambad表达式方式可能会出现。
5.6.3 哪些不会出问题
1. 迭代器遍历集合但是用自己的删除方法不会出问题。
2. 使用for循环并加以改进(如倒着删,加个i--)不会出现问题。