集合的理解和优点

• 1)可以动态保存任意多个对象，使用比较方便!
• 2)提供了一系列方便的操作对象的方法: add、remove、 set、 get等
• 3)使用集合添加,删除新元素的示意代码-

Java集合的分类

Java的集合类很多，主要分为两大类，如图：

• 1. 集合主要是两组(单列集合 , 双列集合)
• 2. Collection 接口有两个重要的子接口 ListSet, 他们的实现子类都是单列集合
• 3. Map 接口的实现子类 是双列集合，存放的 K-V

//Collection
//Map
ArrayList arrayList = new ArrayList();
arrayList.add("jack");
arrayList.add("tom");
HashMap hashMap = new HashMap();
hashMap.put("NO1", "北京");
hashMap.put("NO2", "上海");

Collection接口和常用方法

Java - Collection 接口及主要实现类_collections有什么实现-CSDN博客

 基本介绍

Collection：单列集合类的根接口，用于存储一系列符合某种规则的元素，它有两个重要的子接口，分别是 java.util.List 与 java.util.Set。其中：

• List 的特点是有索引、存取有序、可重复。
• Set 的特点是无索引、存取无序（LinkedHashSet除外）、不可重复。

而两个子接口又分别有各自对应的实现类。
List 接口的主要实现类包括 java.util.ArrayList 和 java.util.LinkedList；
Set 接口的主要实现类有 java.util.HashSet、java.util.LinkedHashSet 和 java.util.TreeSet。

可用iterator迭代器

1、iterator

public class CollectionIterator{
@SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {
         Collection col = new ArrayList();
         col.add(new Book("三国演义", "罗贯中", 10.1));
         col.add(new Book("小李飞刀", "古龙", 5.1));
         col.add(new Book("红楼梦", "曹雪芹", 34.6));
         //System.out.println("col=" + col);
         //现在希望能够遍历 col集合
        //1. 先得到 col 对应的 迭代器
         Iterator iterator = col.iterator();
         //2. 使用while 循环遍历
         //快捷键，快速生成 while=>itit
         //显示所有的快捷键的的快捷键 ctrl+j
         while (iterator.hasNext()) {
             Object obj = iterator.next();
             System.out.println("obj=" + obj);
           }
         //3. 当退出while 循环后 , 这时iterator迭代器，指向最后的元素
        // iterator.next();//NoSuchElementException
         //4. 如果希望再次遍历，需要重置我们的迭代器
      }
}

2、增强for循环

List

ArrayList

• ArrayList是线程不安全的，没有synchornized
• 1) permits all elements, including null , ArrayList 可以加入nul,并且多个
• 2) ArrayList是由数组来实现数据存储的
• 3) ArrayList基本等同于Vector，除了ArrayList是线程不安全(执行效率高)看源码.在多线程情况下，不建议使用ArrayList

ArrayList底层结构和源码分析

1) ArrayList中维护了一个Object类型的数组elementData.
[debug看源码]transient Object[] elementData;
//transient表示瞬间，短暂的，表示该属性不会被序列号

2)当创建ArrayList对象时，如果使用的是无参构造器，则初始elementData容量为0,第1次添加，则扩容elementData为10,如需要再次扩容，则扩容elementData为1 .5倍。

3)如果使用的是指定大小的构造器，则初始elementData容量为指定大小，如果需要扩容，则直接扩容elementData为1.5倍。

ArrayList的基本使用

List list = new ArrayList();
 //add:添加单个元素
list.add("jack");
list.add(10);//list.add(new Integer(10))
list.add(true);
System.out.println("list=" + list);
 //remove:删除指定元素
list.remove(0);//删除第一个元素
list.remove(true);//指定删除某个元素
System.out.println("list=" + list);
 //contains:查找元素是否存在
System.out.println(list.contains("jack"));//T
 //size:获取元素个数
System.out.println(list.size());//2
// isEmpty:判断是否为空
System.out.println(list.isEmpty());//F
// clear:清空
list.clear();
System.out.println("list="+list);
// addAll:添加多个元素
ArrayListlist2=newArrayList();
list2.add("红楼梦");
list2.add("三国演义");
list.addAll(list2);
System.out.println("list="+list);
 // containsAll:查找多个元素是否都存在
System.out.println(list.containsAll(list2));//T
 // removeAll：删除多个元素
list.add("聊斋");
list.removeAll(list2);
System.out.println("list="+list);//[聊斋]

Vector

Vector 的基本介绍

• 1) Vector类的定义说明
• 2) Vector底层也是一 个对象数组，protected Object[] elementData;
• 3) Vector 是线程同步的，即线程安全，Vector类的操作方法带有synchronized

  public synchronized E get(int index) {
  
      if (index > = elementCount)
  
          throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index); 
  
      return elementData(index);
  }

• 4)在开发中，需要线程同步安全时，考虑使用Vector

Vector和ArrayList的比较

LinkedList

LinkedList 的全面说明

• 1) LinkedList底层实现了双向链表和双端队列特点
• 2)可以添加任意元素(元素可以重复)，包括null
• 3)线程不安全，没有实现同步

LinkedList 的底层操作机制

• 1) LinkedList底层维护了一个双向链表
• 2) LinkedList中维护了两个属性first和last分别指向首节点和尾节点
• 3)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。最终实现双向链表.
• 4)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。

Set 接口和常用方法

Set 接口基本介绍

无序(添加和取出的顺序不致)，不允许重复元素，所以最多包含一个null

Set接口的常用方法

和List接口一样,Set接口也是Collection的子接口，因此，常用方法和Collection接口一样.

Set接口的遍历方式

同Collection的遍历方式一样，因为Set接口是Collection接口的子接口。

• 1.可以使用迭代器
• 2.增强for
• 3.不能使用索引的方式来获取.

以 Set 接口的实现类 HashSet 来讲解Set 接口的方法

 public class SetMethod {
     public static void main(String[] args) {

    //1. 以 Set 接口的实现类 HashSet 来讲解Set 接口的方法
    //2. set 接口的实现类的对象(Set接口对象), 不能存放重复的元素, 可以添加一个null
    //3. set 接口对象存放数据是无序(即添加的顺序和取出的顺序不一致)
    //4. 注意：取出的顺序的顺序虽然不是添加的顺序，但是他的固定.
        Set set = new HashSet();
        set.add("john");
        set.add("lucy");
        set.add("john");//重复
        set.add("jack");
        set.add("hsp");
        set.add("mary");
        set.add(null);//
        set.add(null);//再次添加 null
        for(int i = 0; i <10;i ++) {
            System.out.println("set=" + set);
        }
        //遍历
        //方式1： 使用迭代器
        System.out.println("=====使用迭代器====");
        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Object obj = iterator.next();
            System.out.println("obj=" + obj);
        }
       set.remove(null);
       //方式2: 增强for
       System.out.println("=====增强 for====");
       for (Object o : set) {
         System.out.println("o=" + o);
       }
       //set 接口对象，不能通过索引来获取
    }
}

HashSet

HashSet 的全面说明

• 1) HashSet实际上是HashMap，看下源码. 
• 
• 2)可以存放null值，但是只能有一一个null
• 3) HashSet不保证元素是有序的,取决于hash后，再确定索引的结果。(即， 不保证存放元素的顺序和取出顺序一致)
• 4) 不能有重复元素/对象. 在前面Set接口使用已经讲过

分析HashSet底层是HashMap, HashMap底层是(数组+链表+红黑树)

• 1. HashSet底层是HashMap
• 2.添加一个元素时，先得到hash值会转成->索引值
• 3.找到存储数据表table ,看这个索引位置是否已经存放的有元素
• 4.如果没有，直接加入
• 5.如果有，调用equals比较，如果相同，就放弃添加，如果不相同，则添加到最后
• 6.在Java8中，如果一条链表的元素个数到达TREEIFY THRESHOLD(默认是8)，并且table的大小>=MIN TREEIFY CAPACITY(默认64), 就会进行树化(红黑树)

0521_韩顺平Java_HashSet源码解读1_哔哩哔哩_bilibili视频解释0521_韩顺平Java_HashSet源码解读1_哔哩哔哩_bilibili

LinkedHashSet

LinkedHashSet 的全面说明

• 1) LinkedHashSet是HashSet的子类
• 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(图)，这使得元素看起来是以插入顺序保存的。
• 4) LinkedHashSet不允许添重复元素

        1. LinkedHashSet 加入顺序和取出元素/数据的顺序一致
        2. LinkedHashSet 底层维护的是一个LinkedHashMap(是HashMap的子类)
        3. LinkedHashSet 底层结构 (数组table+双向链表)
        4. 添加第一次时，直接将 数组table 扩容到 16 ,存放的结点类型是 LinkedHashMap$Entry
        5. 数组是 HashMap$Node[] 存放的元素/数据是 LinkedHashMap$Entry类型

TreeSet

Map 接口和常用方法

Map 接口实现类的特点（JDK8）

• 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，分析过源码.
• 4) Map中的value可以重复
• 5) Map的key可以为null, value也可以为null,注意key为null,只能有一个，value为null ,可以多个.
• 6)常用String类作为Map的key
• 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

1.Map与Collection并列存在。用于保存具有映射关系的数据:Key-Value(双列元素)
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，前面分析过源码.当有相同的k，相当于替换。
4.Map中的value可以重复
5.Map的key可以为null,value也可以为null，注意key为null,只能有一个，value 为null,可以多个
6. 常用String 类作为Map的 key
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

Map接口常用方法

@SuppressWarnings({"all"})
 public class MapMethod{
     public static void main(String[] args){
     //演示map接口常用方法
        Map map = newHashMap();
        map.put("邓超",newBook("",100));//OK
        map.put("邓超", "孙俪");//替换-> 一会分析源码
        map.put("王宝强", "马蓉");//OK
        map.put("宋喆", "马蓉");//OK
        map.put("刘令博", null);//OK
        map.put(null, "刘亦菲");//OK
        map.put("鹿晗", "关晓彤");//OK
        map.put("hsp", "hsp 的老婆");
        System.out.println("map=" + map);
    // remove:根据键删除映射关系
        map.remove(null);
        System.out.println("map=" + map);
    //get：根据键获取值
        Object val = map.get("鹿晗");
        System.out.println("val=" + val);
     //size:获取元素个数
        System.out.println("k-v=" + map.size());
     //isEmpty:判断个数是否为0
        System.out.println(map.isEmpty());//F
     //clear:清除 k-v
        //map.clear();
        System.out.println("map=" + map);
      //containsKey:查找键是否存在
        System.out.println("结果=" + map.containsKey("hsp"));//T
    }
}

Map 接口遍历方法

• 1.containsKey:查找键是否存在
• 2.keySet:获取所有的键
• 3.entrySet:获取所有关系k-v
• 4.values:获取所有的值

public class MapFor {
 public static void main(String[] args) {
     Map map=newHashMap();
     map.put("邓超", "孙俪");
     map.put("王宝强", "马蓉");
     map.put("宋喆", "马蓉");
     map.put("刘令博", null);
     map.put(null, "刘亦菲");
     map.put("鹿晗", "关晓彤");
    //第一组: 先取出 所有的Key, 通过Key 取出对应的Value
     Set keyset = map.keySet();
    //(1) 增强 for
     System.out.println("-----第一种方式-------");
     for (Object key : keyset) {
         System.out.println(key + "-" + map.get(key));
     }
     //(2) 迭代器
    System.out.println("----第二种方式--------");
    Iterator iterator = keyset.iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
        Object key = iterator.next();
        System.out.println(key + "-" + map.get(key));
     }

     //第二组: 把所有的values取出
    Collection values = map.values();
    //这里可以使用所有的Collections使用的遍历方法
    //(1) 增强 for
    System.out.println("---取出所有的 value 增强 for----");
    for (Object value : values) {
         System.out.println(value);
     }
     //(2) 迭代器
    System.out.println("---取出所有的 value 迭代器----");
    Iterator iterator2 = values.iterator();
    while (iterator2.hasNext()) {
         Object value = iterator2.next();
         System.out.println(value);
    }

     //第三组: 通过EntrySet 来获取 k-v
    Set entrySet = map.entrySet();// EntrySet<Map.Entry<K,V>>
     //(1) 增强 for
    System.out.println("----使用 EntrySet 的 for 增强(第 3 种)----");
    for (Object entry : entrySet) {
         //将 entry 转成 Map.Entry
        Map.Entry m = (Map.Entry) entry;
        System.out.println(m.getKey() + "-" + m.getValue());
     }
     //(2) 迭代器
    System.out.println("----使用 EntrySet 的 迭代器(第 4 种)----");
    Iterator iterator3 = entrySet.iterator();
    while (iterator3.hasNext()) {
         Object entry = iterator3.next();
         //向下转型 Map.Entry
         //System.out.println(next.getClass());
         //HashMap$Node-实现-> Map.Entry (getKey,getValue)
         Map.Entry m = (Map.Entry) entry;
         System.out.println(m.getKey() + "-" + m.getValue());
     }
   }
}

HashMap 小结

Java - Collection 接口及主要实现类_collections有什么实现-CSDN博客

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