侧边栏壁纸
博主头像
D博主等级

  • 累计撰写 35 篇文章
  • 累计创建 138 个标签
  • 累计收到 3 条评论

Java进阶篇①——集合进阶

D
D
2022-04-03 / 0 评论 / 0 点赞 / 486 阅读 / 4,803 字 / 正在检测是否收录...
温馨提示:
本文最后更新于 2022-04-03,若内容或图片失效,请留言反馈。部分素材来自网络,若不小心影响到您的利益,请联系我们删除。

集合进阶

集合类体系结构

集合类体系结构

Collection

概述

  • 是单列集合的顶层接口,它表示一组对象,这些对象也称为Collection的元素

  • 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SetList)实现

  • 创建Collection集合的对象的方式

    • 多态的方式
    • 具体的实现类ArrayList

Collection集合的遍历

  • Iterator:迭代器,集合的专用遍历方式
    • Iterator<E> iterator():返回此集合中元素的迭代器,通过集合的**iterator()**方法得到
    • 迭代器是通过集合的**iterator()**方法得到的,所以它是依赖于集合而存在的
  • Iterator中常用的方法
    • E next():返沪迭代中的下一个元素
    • boolean hasNext():如果迭代具有更多元素,则返回true

List

概述

  • 有序集合(也成为序列),用户可以精确控制列表中每个元素的插入位置,用户可以通过整数索引访问元素并搜索列表中的元素。

  • Set集合不同,列表通常允许重复的元素。

  • List集合特点

    • 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

List集合特有方法

方法名说明
void add(int index,E element)在此集合中的指定位置插入指定的元素
E remove(int index)删除指定索引处的元素,返回被删除的元素
E set(int index,E element)修改指定索引处的元素,返回被修改的元素
E get(int index)返回指定索引处的元素

并发修改异常

  • ConcurrentModificationException
  • 产生原因:迭代器遍历的过程中,通过调用集合对象的方法修改了集合中元素的长度,造成了迭代器获取元素中判断预期修改次数实际修改次数不一致。(迭代器只有在生成时获取了集合的长度,后面不再发生改变)
  • 解决方案:用for循环遍历,然后用集合对象调用相应的方法操作即可。

ListIterator

  • ListIterator:列表迭代器

  • 通过List集合的 listIterator() 方法得到,它是List集合特有的迭代器。

  • 用于允许程序员沿任一方向遍历列表的列表迭代器,在迭代期间修改列表,并获取列表中迭代器的当前位置。

  • ListIterator中常用的方法:

    方法名说明
    E next()继承自Iterator的实现类,返回迭代中的下一个元素
    boolean hasNext()继承自Iterator的实现类,如果迭代中具有更多元素,则返回true
    E previous()返回列表中的上一个元素
    boolean hasPrevious()如果此列表迭代器在相反方向遍历列表时具有更多元素,则返回true
    void add(E e)将指定的元素插入列表,同时更新迭代器中存储的集合的长度

增强for循环

  • 增强for:简化数组和Collection集合的遍历

    • 实现Iterable接口的类允许其对象成为增强型for语句的目标

    • 它是JDK5之后出现的,其内部原理是一个Iterator迭代器

  • 格式:

    for(元素数据类型 变量名 : 数组或者Collection集合){
        //在此处使用变量即可,该变量就是元素
    }
    

LinkedList集合的特有功能

方法名说明
public void addFirst(E e)在该列表开头插入指定的元素
public void addLast(E e)将指定的元素追加到此列表的末尾
public E getFirst()返回此列表中的第一个元素
public E getLast()返回此列表中的最后一个元素
public E removeFirst()从此列表中删除并返回第一个元素
public E removeLast()从此列表中删除并返回最后一个元素

Set

概述

  • Set集合特点
    • 不包含重复元素的集合
    • 没有带索引的方法,所以不能使用普通for循环遍历

哈希值

  • 哈希值:是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值

  • Object类中有一个方法可以获取对象的哈希值

    • public int hashCode():返回对象的哈希值
  • 对象的哈希值特点

    • 同一个对象多次调用**hashCode()**方法返回的哈希值是相同的
    • 默认情况下,不同对象的哈希值是不同的,而重写**hashCode()**方法,可以实现让不同对象的哈希值相同

HashSet集合

  • HashSet集合特点

    • 底层数据结构是哈希表

    • 对集合的迭代顺序不作任何保证,相对于不保证存储和取出的元素顺序一致

    • 没有带索引的方法,不能使用普通for循环遍历

    • 由于是Set集合,所以不包含重复元素的集合

  • HashSet添加一个元素(调用**add()**方法)的过程:

    哈希表存储流程

  • HashSet集合存储元素:

    • 要保证元素的唯一性,需要重写hashCode()equals()

哈希表数据结构

  • JDK8之前,底层采用数组+链表实现,可以说是一个元素为链表的数组

  • JDK8之后,在长度比较长的时候,底层实现了优化。

  • 哈希表存储结构图如下:

    哈希表存储结构

LinkedHashSet集合

  • LinkedHashSet集合特点
    • 哈希表链表实现是Set接口,具有可预测的迭代顺序
    • 由链表保证元素有序,也就是说元素的存储和取出的顺序是一致的
    • 由哈希表保证元素唯一,也就是说没有重复的元素

TreeSet集合

  • TreeSet集合特点

    • 元素有序,这里的顺序不是指存储和取出的顺序,而是按照一定的规则进行排序,具体排序方式取决于构造方法

      • TreeSet():根据其元素的自然顺序进行排序
      • TreeSet(Comparator comparator):根据指定的比较器进行排序
    • 没有带索引的方法,所以不能使用普通for循环遍历

    • 由于是Set集合,所以不包含重复元素的集合

自然排序Comparable

  • TreeSet集合存储自定义对象,无参构造方法使用的是自然排序对元素进行排序的
  • 自然排序,就是让元素所属的类实现**Comparable<E>接口,重写compareTo(T o)**方法
  • 重写方法时,需要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写

比较器排序Comparator

  • TreeSet集合存储自定义对象,无参构造方法使用的是比较器排序对元素进行排序的
  • 比较器排序,就是让集合构造方法接收Comparator<E>的实现类对象(可使用匿名内部类方法),重写**compare(T o1,T o2)**方法

泛型

概述

  • 泛型:是JDK5中引入的特性,它提供了编译时类型安全检测机制,该机制允许在编译时检测到非法的类型

  • 泛型的本质参数化类型,也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数

  • 参数化类型是指将类型由原来的具体的类型参数化,然后在使用/调用时传入具体的类型,这种参数类型可以用在类、方法和接口中,分别被称为泛型类、泛型方法、泛型接口

  • 泛型的定义格式

    <类型>:指定一种类型的格式,这里的类型可以看成是形参
    <类型1,类型2,...>:指定多种类型的格式,多种类型之间用逗号隔开,这里的类型可以看成是形参
    将来具体调用时候给定的类型可以看成是实参,并且实参的类型只能是引用数据类型
    
  • 泛型的好处

    • 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

泛型类

  • 泛型类的定义格式

    修饰符 class 类名<类型>{}
    范例:public class Generic<T>{}
    	此处T可以随便写为任意标识,常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型
    

泛型方法

  • 泛型方法的定义格式

    修饰符 <类型> 返回值类型 方法名(类型 变量名){}
    范例:public <T> void show(T t){}
    

泛型接口

  • 泛型接口的定义格式

    修饰符 interface 接口名<类型>{}
    范例:public interface Generic<T>{}
    

类型通配符

  • 类型通配符<?>

  • List<?>:表示元素类型未知的List,它的元素可以匹配任何类型

  • 这种带通配符的List仅表示它是各种泛型List的父类,并不能把元素添加到其中

  • 当只需要它代表某一泛型的父类,可以使用类型通配符的上限

    • 类型通配符上限<? extends 类型>
    • List <? extends Number>:它表示的类型是Number或者其子类型
  • 当只需要它代表某一泛型的子类,可以使用类型通配符的下限

    • 类型通配符下限<? super 类型>
    • List <? super Number>:它表示的类型是Number或者其父类型

可变参数

  • 可变参数又称参数个数可变,用作方法的形参出现,则方法参数个数就是可变的

  • 可变参数的格式

    修饰符 返回值类型 方法名(数据类型... 变量名){}
    范例:public static int sum(int... a){}
    
  • 注意事项:

    • 可变参数的变量其实是一个数组
    • 如果一个方法有多个参数,包含可变参数,可变参数要放在后面

可变参数的使用

  • Arrays工具类中有一个静态方法:

    public static <T> List <T> asList(T... a):返回由指定数组支持的固定大小的列表
    
  • List接口中有一个静态方法:

    public static <E> List <E> of(E... elements):返回包含任意数量元素的不可变列表
    
  • Set接口中有一个静态方法:

    public static <E> Set <E> of(E... elements):返回一个包含任意数量元素的不可变集合
    

Map

概述

  • Map集合接口的格式:

    Interface Map<K,V>  K:键的类型;V:值的类型
    
  • 键映射到值的对象;不能包含重复的键;每个键可以映射到最多一个值

Map集合的基本功能

方法名说明
V put(K key,V value)添加元素,当出现重复key时,上一个value会被覆盖
V remove(Object key)根据键删除键值对元素
void clear()移除所有的键值对元素
boolean containsKey(Object key)判断集合是否包含指定的
boolean containsValue(Object value)判断集合是否包含指定的
boolean isEmpty()判断集合是否为空
int size()集合的长度,也就是集合中键值对的个数

Map集合的获取功能

方法名说明
V get(Object key)根据获取
Set<K> keySet()获取所有键的集合
Collection<V> values()获取所有值的集合
Set<Map.Entry<K,V> > entrySet()获取所有键值对对象的集合

Map集合的遍历

  • 方式一:

    • 获取所有键的集合,用keySet()方法实现
    • 遍历键的集合,获取到每一个键,用增强for实现
    • 根据键去找值,用get(Object key)方法实现
  • 方式二:

    • 获取所有键值对对象的集合,用entrySet()方法实现
    • 遍历键值对对象的集合,得到每一个键值对对象,用增强for实现,得到每一个Map.Entry(Map对象)
    • 根据键值对对象获取
      • getKey()得到键
      • getValue()得到值

Collections

概述

  • Collections是针对集合操作的工具类

Collections类的常用方法

方法名说明
public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list)将指定的列表按升序排序
public static void reverse(List<?> list)反转指定列表中元素的顺序
public static void shuffle(List<?> list)使用默认的随机源随机排列指定的列表
0

评论区