JavaSE学习笔记(9)
2022/1/6 14:33:59
本文主要是介绍JavaSE学习笔记(9),对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
Day 9
集合类
集合的概念
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当我们需要保存一组一样(类型相同)的元素的时候,我们应该使用一个容器
来存储,数组就是这样一个容器 -
数组的缺点: 数组一旦定义,长度将不能再变化
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在开发的过程中,需要使用能够动态增长长度的容器来保存数据,而且我们需要对数据的保存的逻辑可能各种各样,于是就有了各种各样的数据结构。Java中对于各种数据结构的实现,就是我们用到的集合
集合与数组的区别
长度区别 : 集合长度可变,数组长度不可变
内容区别 : 集合可以存储不同类型的元素,数组只能存储单一类型的元素
元素区别 : 集合只能存储引用类型元素,数组可存储引用类型,也可存储基本类型
集合体系概述
Java的集合框架是由很多接口、抽象类、具体类组成的,都位于java.util包中
Java集合要从两大接口说起,一为Collection接口,二为Map接口,它们是同一个层次的。
Collection接口
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Collection 接口-定义了存取一组对象的方法,其子接口Set和List分别定义了存储方式
● Set 中的数据对象没有顺序且不可以重复。
● List 中的数据对象有顺序且可以重复。 -
Collection 接口下定义的通用方法:
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add(E e)添加元素; clear()清空元素; remove(E e)移除元素; size()元素数量;
toArray()集合转数组; contains(E e)判断元素是否存在; isEmpty()判断集合是否为空;
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List
List继承了Collection接口,有三个实现的类
- ArrayList
数组列表,数据采用数组方式存储。
-LinkedList
链表
-Vector
数组列表,添加同步锁,线程安全
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ArrayList实现类
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数据结构:数组;
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特点:查询快,增删慢,主要用于查询遍历数据,为最常用集合之一;
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数组结构是有序的元素序列,在内存中开辟一段连续的空间,在空间中存放元素,每个空间都有编号,通过编号可以快速找到相应元素,因此查询快;数组初始化时长度是固定的,要想增删元素,必须创建一个新数组,把源数组的元素复制进来,随后源数组销毁,耗时长,因此增删慢。
ArrayList方法代码演示
public static void main(String[] args){ Collection<String> s= new ArrayList<String>(); //在<> 中传入了参数"String" 则以后传入的全都是String类型 //s.add(1); 非String类型 报错 s.add("1"); s.add("2"); s.add("abc"); Object []objs1 = s.toArray(); //第二个括号里面不加参数指定转换的类型会自动上升为object类型 System.out.println(Arrays.toString(objs1));//object类型的数组 String []objs2 = s.toArray(new String[c.size()-1]);//加入参数String 转换为String类型数组 System.out.println(Arrays.toString(objs2)); /* 集合的方法 */ // s.clear();//清除所有元素 // System.out.println(s); s.remove("abc");//清除指定位置的指定元素 System.out.println(s.remove("1"));//会有返回值,true 表示成功清除,false 表示没有找到该元素 System.out.println(s.contains(1));//判断是否包含该元素 System.out.println(s.contains("2")); System.out.println(s.isEmpty());//判空 如果为空则返回true; System.out.println(s.size());//返回长度 } System.out.println(c.containsAll(c1));//判断c中是否完全包含c1 c.retainAll(c1); //只保留c中与c1相交部分 System.out.println(c);
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Linklisted实现类
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数据结构:链表;
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特点:查询慢,增删快;
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链表分为单向和双向,就是一条链子和两条链子的区别;多出的那条链子记录了元素的顺序,因此单向链表结构无序,双向链表结构有序;链表结构没有索引,因此查询慢;链表的增删只需在原有的基础上连上链子或切断链子,因此增删快。
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特有方法:getFirst() 返回开头元素; getLast() 返回结尾元素;pop() 从所在堆栈中获取一个元素; push(E e) 将元素推入所在堆栈;
addFirst(E e) 添加元素到开头,头插; addLast(E e) 添加元素到结尾,尾插;
LinkedListed方法代码演示
public static void main(String[] args) { LinkedList<String> llk = new LinkedList<String>(); //链表和线性表的差别 : 线性表遍历较为方便但是从在中间插入删除比较麻烦,需要将其 // 中的元素往后面或者前面依次移动, //链表插入比较简单,链表具有数据域一个头指针和一个尾指针,尾指针指向下一个头指针,数据域用来存储数据信息。 //所以在中间插入只需要更改头指针和尾指针的地址即可,而如果遍历的话(llk.get())会判断传入的 // 索引和size/2进行比较,如果小于则从头开始遍,如果大于则从后向前遍历。 llk.add("1"); llk.add("2"); llk.add("3"); llk.add("1"); llk.add("2"); llk.add("3"); llk.add("1"); llk.add("2"); llk.add("3"); llk.add("1"); llk.add("2"); llk.add("3"); llk.add("1"); llk.add("2"); llk.add("3"); System.out.println(llk); System.out.println(llk.get(14)); System.out.println(llk.get(7)); System.out.println(llk.getFirst()); System.out.println(llk.getLast()); System.out.println(llk.remove(10)); System.out.println(llk); }
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Vector实现类
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数据结构:数组;
特点:查询快,增删慢
和ArrayList一样,都是数组实现,因此具有相似的特性,它们之间的区别在于Vector是线程安全的,效率低,ArrayList是线程不安全的,但效率高。
Set接口
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Set接口继承了collection接口,有两个实现类
- Hashset -
HashSet类中的元素不能重复,即彼此调用equals方法比较,都返回false
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底层数据结构是哈希表+链表哈希表依赖于哈希值存储
-TreeSet
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可以给Set集合中的元素进行指定方式的排序。存储的对象必须实现Comparable接口
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TreeSet底层数据结构是二叉树(红黑树是一种自平衡的二叉树)
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Hashset实现类
数据结构:哈希表(数组+单向链表+红黑树),当链表长度超过阈值(8)时,链表将转换为红黑树。
特点:查询快,元素无序,元素不可重复,没有索引;
哈希表底层用数组+单向链表实现,即使用链表处理冲突,同一Hash值的元素都存储在一个链表里,但是当位于一个链表中的元素较多,即Hash值相等的元素较多,通过key值依次查找的效率降低。JDK1.8之后,哈希表底层采用数据+单向链表+红黑树实现,当链表长度超过阈值(8)时,链表将转换为红黑树,极大缩短查询时间。
哈希值是一个十进制的整数,是对象的地址值,是一个逻辑地址,不是实际存储的物理地址,由系统随机给出。Object类的int hashCode()方法,可以获取对象的哈希值。
HashSet方法代码演示
import java.util.HashSet; import java.util.Iterator; public class hash_demo { @Override public String toString() { return super.toString(); } public static void main(String[] args) { HashSet<String> hs = new HashSet<String>(); hs.add("123"); hs.add("123"); hs.add("df"); hs.add("d"); System.out.println(hs); // hs.clear(); 清除哈希表中的所有元素 hs.isEmpty();//判空 hs.size();//得到哈希表长度 // hs.remove(Object obj); 删除Set集合中的元素,删除成功返回true,否则返回false // hs.contains(Object o);判断是否包含某元素 // hs.iterator; 迭代器 Iterator<String> ite = hs.iterator(); while(ite.hasNext()) { System.out.println(ite.next()); } // HashSet<test_class> hs2 = new HashSet<test_class>(); // test_class t1 = new test_class("test",1); // test_class t2 = new test_class("test",2); // test_class t3 = new test_class("test",3); // test_class t4 = new test_class("test",4); // // hs2.add(t1); // hs2.add(t2); // hs2.add(t3); // hs2.add(t4); // System.out.println(hs2);//new 出来的对象的地址是不同的所以不重写方法就不能判断是否重复 } }
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TreeSet实现类
数据结构:红黑树
特点:查询快,元素有序,元素不可重复,没有索引;
底层分析:TreeSet实现了继承于Set接口的SortedSet接口 ,它支持两种排序方法,自然排序和定制排序,自然排序的意思就是放入元素“a”,“b”,a会自然地排在b前面,其中还有几个特有方法。
first() 返回第一个元素; last() 返回最后一个元素;comparator() 返回排序比较器;
TreeSet方法代码演示
import sun.reflect.generics.tree.Tree; import java.util.Comparator; import java.util.Iterator; import java.util.TreeSet; public class TreeSetDemo{ public static void main(String[] args) { TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<>(); ts.add(-5); ts.add(2); ts.add(3); ts.add(1); ts.add(-8); ts.add(1); System.out.println(ts); // TreeSet 底层实现为自平衡二叉树(红黑树) 自动排序 // ts.clear(); 清除哈希表中的所有元素 ts.isEmpty();//判空 ts.size();//得到哈希表长度 // ts.remove(Object obj); 删除Set集合中的元素,删除成功返回true,否则返回false // ts.contains(Object o);判断是否包含某元素 // ts.iterator(); 迭代器 ts.iterator(); Iterator<Integer> ite= ts.iterator(); while(ite.hasNext()){ System.out.println(ite.next()); } // // Car car1 = new Car(10,"car1"); // Car car2 = new Car(8,"car2"); // Car car3 = new Car(0,"car3"); // Car car4 = new Car(-10,"car4"); // Car car5 = new Car(5,"car5"); // // TreeSet<Car> tset2 = new TreeSet<>(); // tset2.add(car1); // tset2.add(car2); // tset2.add(car3); // tset2.add(car4); // tset2.add(car5); // // Iterator<Car> ite= tset2.iterator(); // while(ite.hasNext()){ // System.out.println(ite.next()); // } } }
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