引言:
不管学习什么计算机语言基础都是很重要的,不然以后开发工作中遇到很多明明很简单的需求,明明很简单的Bug,但是因为你对最简单的语言工具模糊不清的理解,导致工作效率降低,还可能因为某些方法或者集合的错误使用造成公司的巨大损失。好了,今天我要把Java的集合知识好好整理一下,与君共勉!
没有源码说个JB系列,记着点赞:Demo
Java集合框架有两个根接口,Collection和Map,所以我们就从这两个祖宗到它们的子孙开始细细讲起...
一、Collection
官方文档:Collection 层次结构中的根接口。Collection 表示一组对象,这些对象也称为 collection 的元素。一些 collection 允许有重复的元素,而另一些则不允许。一些 collection 是有序的,而另一些则是无序的。JDK 不提供此接口的任何直接 实现:它提供更具体的子接口(如 Set 和 List)实现。此接口通常用来传递 collection,并在需要最大普遍性的地方操作这些 collection。(自己写了半天,发现官方文档解释的比我说的清楚多了),接下来就开始讲它常用的子接口。
小知识点:Iterator
Iterator:迭代器,它是Java集合的顶层接口(不包括 map 系列的集合,Map接口 是 map 系列集合的顶层接口)
Collection是实现了Iterator接口的,Iterator我们称为迭代接口,迭代为我们遍历Collection集合和他的实现类,Iterator 模式是用于遍历集合类的标准访问方法。它可以把访问逻辑从不同类型的集合类中抽象出来,从而避免向客户端暴露集合的内部结构。我们先知道有这个东西,在最后我们再举例详解一下。
1.List
(看了JDK的中文API文档,直接copy过来给大家看,什么是码农,ctrl+c,ctrl+v!!!)
List是有序的 collection(也称为序列)。此接口的用户可以对列表中每个元素的插入位置进行精确地控制。用户可以根据元素的整数索引(在列表中的位置)访问元素,并搜索列表中的元素。
与 set 不同,列表通常允许重复的元素。更确切地讲,列表通常允许满足 e1.equals(e2) 的元素对 e1 和 e2,并且如果列表本身允许 null 元素的话,通常它们允许多个 null 元素。难免有人希望通过在用户尝试插入重复元素时抛出运行时异常的方法来禁止重复的列表,但我们希望这种用法越少越好。
List 接口提供了 4 种对列表元素进行定位(索引)访问方法。列表(像 Java 数组一样)是基于 0 的。注意,这些操作可能在和某些实现(例如 LinkedList 类)的索引值成比例的时间内执行。因此,如果调用者不知道实现,那么在列表元素上迭代通常优于用索引遍历列表。
List 接口提供了特殊的迭代器,称为 ListIterator,除了允许 Iterator 接口提供的正常操作外,该迭代器还允许元素插入和替换,以及双向访问。还提供了一个方法来获取从列表中指定位置开始的列表迭代器。
List 接口提供了两种搜索指定对象的方法。从性能的观点来看,应该小心使用这些方法。在很多实现中,它们将执行高开销的线性搜索。
List 接口提供了两种在列表的任意位置高效插入和移除多个元素的方法。
注意:尽管列表允许把自身作为元素包含在内,但建议要特别小心:在这样的列表上,equals 和 hashCode 方法不再是定义良好的。
某些列表实现对列表可能包含的元素有限制。例如,某些实现禁止 null 元素,而某些实现则对元素的类型有限制。试图添加不合格的元素会抛出未经检查的异常,通常是 NullPointerException 或 ClassCastException。试图查询不合格的元素是否存在可能会抛出异常,也可能简单地返回 false;某些实现会采用前一种行为,而某些则采用后者。概括地说,试图对不合格元素执行操作时,如果完成该操作后不会导致在列表中插入不合格的元素,则该操作可能抛出一个异常,也可能成功,这取决于实现的选择。此接口的规范中将这样的异常标记为“可选”
实现类: ArrayList LinkedList Vector
(1)ArrayList
List list = new ArrayLIst();
底层数据结构是数组,查询快,增删慢;线程不安全,效率高
(自动扩容)每个 ArrayList 实例都有一个容量。该容量是指用来存储列表元素的数组的大小。它总是至少等于列表的大小。随着向 ArrayList 中不断添加元素,其容量也自动增长。
注意,此实现不是同步的。如果多个线程同时访问一个 ArrayList 实例,而其中至少一个线程从结构上修改了列表,那么它必须 保持外部同步。(结构上的修改是指任何添加或删除一个或多个元素的操作,或者显式调整底层数组的大小;仅仅设置元素的值不是结构上的修改。)这一般通过对自然封装该列表的对象进行同步操作来完成。如果不存在这样的对象,则应该使用 Collections.synchronizedList 方法将该列表“包装”起来。这最好在创建时完成,以防止意外对列表进行不同步的访问:
List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList(...));
此类的 iterator 和 listIterator 方法返回的迭代器是快速失败的:在创建迭代器之后,除非通过迭代器自身的 remove 或 add 方法从结构上对列表进行修改,否则在任何时间以任何方式对列表进行修改,迭代器都会抛出 ConcurrentModificationException。因此,面对并发的修改,迭代器很快就会完全失败,而不是冒着在将来某个不确定时间发生任意不确定行为的风险。
(2)Vector
List list2 = new Vector();
底层数据结构是数组,查询快,增删慢;线程安全,效率低(使用较少);
Vector属于同步容器,自带的方法都是线程安全的,但是,进行一些复合操作的时候也很可能会出现问题,应该注意。
(3)LinkedList
public class LInkedList<E> extends AbstractSequentiaList<E> implements List<E>,Deque<E>,Cloneable<E>,Serializble
LinkedList 是 Java 集合中比较常用的数据结构,与 ArrayList 一样,实现了 List 接口,只不过 ArrayList 是基于数组实现的,而 LinkedList 是基于链表实现的。所以 LinkedList 插入和删除方面要优于 ArrayList,而随机访问上则 ArrayList 性能更好。链表(Linked list)是一种常见的基础数据结构,是一种线性表,但是并不会按线性的顺序存储数据,而是在每一个节点里存到下一个节点的指针(Pointer)。
使用链表结构可以克服数组链表需要预先知道数据大小的缺点,链表结构可以充分利用计算机内存空间,实现灵活的内存动态管理。但是链表失去了数组随机读取的优点,同时链表由于增加了结点的指针域,空间开销比较大
除了 LIst 接口之外,LinkedList 还实现了 Deque,Cloneable,Serializable 三个接口。这说明该数据结构支持队列,克隆和序列化操作的。与 ArrayList 一样,允许 null 元素的存在,且是不支持多线程的。
List集合主要就是这三大子集和,其他的有兴趣可以去看看
2、Set
一个不包含重复元素的 collection。更确切地讲,set 不包含满足 e1.equals(e2) 的元素对 e1 和 e2,并且最多包含一个 null 元素。
public boolean add(Object obj)方法用在Set添加元素时,如果元素值重复时返回 "false",如果添加成功则返回"true"
(1)Hashset
此类实现 Set 接口,由哈希表(实际上是一个 HashMap 实例)支持。它不保证 set 的迭代顺序;特别是它不保证该顺序恒久不变。此类允许使用 null 元素(只允许有一个null元素)。
注意:hashSet集合存放一个自定义的对象时,对这个对象的属性进行修改时,在放一个和修改后的属性相同的对象,发现放进去,会有重复的现象,还可以放入修改前的对象。所以对于HashSet集合,想要修改一个对象,是先把原来的删除,在放一个新的,不能直接在原对象上修改。(可以了解一下引用传递和值传递)
线程不安全,不是同步的
(2)Treeset
TreeSet(树集)是一个有序集合,可以按照任何顺序将元素插入该集合,当对该集合进行迭代时,各个值将自动以排序后的顺序出现。TreeSet中的元素按照升序排列,缺省是按照自然顺序进行排序,意味着TreeSet中的元素要实现Comparable接口,或者有一个自定义的比较器Comparator。
Map我会写在另外一篇里 毕竟它和Collection不属于一个体系
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