java（二）集合框架

1.集合框架示意图：

关系图

2.集合和数组的比较：

 数组是固定长度，而集合的长度是可变的，有时候我们不能确定对象的多少，所以往往选择集合用来存储对象。

 数组只能存一种数据类型，而集合可以存储任意类型对象。

 个人理解，集合的出现是专门为了存储对象的。

3.共性方法：

集合存储的是对象的引用，而不是对象实体；

Collection是一个接口，是集合框架的根接口，没有构造函数，所以只有集合的共性方法；

4.List结合接口：

概述：有序(元素的存入顺序和取出顺序一致)元素都有索引，元素可以重复，即角标1存A元素，角标2也可以存A元素。

三个子类：

ArrayList：底层的数据结构是数组，线程不同步，ArrayList代替了Vector，查询元素非常快，增删元素稍慢。

LinkedList:底层的数据结构是链表，增删元素非常快。查询元素稍慢。

Vector：底层的数据结构是数组，线程是同步的，无论查询还是增删都很慢。

可变长度原理：当元素超出数组长度，会产生一个新的数组，将原数组的数据复制到新数组中，再将新的元素添加到新数组中，最后让新数组取代旧数组。ArrayList：是按照原数组的50%延长。构造一个初始容量为10的空列表。Vector：是按照原数组的100%延长。两者比较ArrayList既扩大空间有节省资源。

5.Set集合：

概述：

1. Set接口中的方法和Collection中方法是一致的。Set取出元素的方式只有一种，迭代器。

2. 元素是无序的(元素的存入和取出顺序不一致)，元素不能重复。

两个子类：

1.HashSet：底层数据结构是哈希表，线程是不同步的，无序、高效。HashSet集合保证元素的唯一性通过元素的hashCode和equals方法完成的。当元素的hashCode值相同时才判断元素的equals从而判断是否重复元素。当元素的hashCode值不同时，那么肯定是不同元素，那么不判断equals，从而提高对象的比较速度。而且判断删除等操作，根据的也是hashCode和equals方法。

A.哈希表原理：

1).对对象元素中的关键字(对象中的特有数据)，进行哈希算法运算，并且得出一个具体的算法值，这个值称为哈希值。一般而言要重写hashCode方法。

2).哈希值就是这个元素存入集合的位置。

3).如果哈希值出现冲突，再判断这个关键字对应的对象是否相同,如果对象相同就不存储，因为元素重复。如果对象不同，就存储在原来对象的哈希值+1顺延。

4).存储哈希值的结构，我们称为哈希表。

5).既然哈希表是根据哈希值存储的，为了提高效率，最好设计好计算哈希值的条件。如下：

public  int  hashCode(){

//乘以17是为了防止偶然的重复

return  name.hashCode()+age*17;

}

对于ArrayList集合，判断元素是否存在或者删除元素底层都是根据equals方法。

对于HashSet集合，判断元素是否存在或者删除元素底层根据的是先hashCode然后再equals方法。

2.TreeSet:对集合中的元素进行指定顺序的排序。不同步。底层的数据结构式二叉树或者红黑树。

A.二叉树结构：根据compareTo的返回值，大于返回正数，等于返回0，小于返回负数，在二叉树结构中小的放左边，大的放右边。

B.概述：对于Set集合进行指定顺序的排序，排序需要元素自身具备比较性(排序性)。如果元素不具备比较性，在运行时会报ClassCastException异常。所以需要元素实现Comparable接口，强制让元素具备比较性，复写compareTo方法。依据compareTo返回的值，确定元素在TreeSet数据结构中的位置。TreeSet方法保证元素唯一性的方式：就是参考比较方法的结果是否为0，如果为0，则视为两个元素重复，不存储。注意：在进行比较时候，如果判断元素不唯一，比如，同姓名、同年龄，才视为同一个人。在判断时需要分主要条件和次要条件，当主要条件相同时，再判断次要条件，然后按照次要条件排序。

C.TreeSet集合排序有两种方式，Comparable和Comparator区别：

1.让元素自身具有比较性，需要元素对象实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。

2.让集合自身具备比较性，需要定义一个实现Comparator接口的比较器，并覆盖compare方法，并将该类对象作为实际参数传递给TreeSet集合的构造函数。

3.个人认为，TreeSet有排序的功能，这种功能可以理解有点类似抽象方法。第一种是让元素去实现这个抽象方法。第二种是让集合实现这个抽象方法。第二种方式较为灵活。且当两种方式都存在时，以comparator为主。