Java集合框架详解(二)

简介: Java集合框架详解(二)

三、泛型


本质是参数化类型,把类型作为参数传递

常见形式有泛型类、泛型接口、泛型方法

语法 T成为类型占位符,表示一种引用类型,可以写多个逗号隔开

好处 1. 提高代码重用性 2. 防止类型转换异常,提高代码安全性

泛型类


// 写一个泛型类
public class MyGeneric<T>{
  //使用泛型T
  //1 创建变量
  T t;
  //2 泛型作为方法的参数
  public void show(T t){
    sout(t);
  }
  //3 泛型作为方法的返回值
  public T getT(){
    return t;
  }
}


// 使用泛型类
public class TestGeneric{
  public static void main(String[] args){
    //使用泛型类创建对象
    // 注意: 1. 泛型只能使用引用类型
    //    2. 不用泛型类型对象之间不能相互赋值
    MyGeneric<String> myGeneric = new MyGeneric<String>();
    myGeneric.t = "hello";
    myGeneric.show("hello world!");
    String string = myGeneric.getT();
    MyGeneric<Integer> myGeneric2 = new MyGeneric<Integer>();
    myGeneric2.t = 100;
    myGeneric2.show(200);
    Integer integer = myGeneric2.getT();
  }
}



3.1 泛型接口


语法:接口名


注意:不能泛型静态常量


3.2 泛型方法


语法: 返回值类型


public class MyGenericMethod{
  //泛型方法
  public <T> T show(T t){
    sout("泛型方法" + t);
    return t;
  }
}
//调用
MyGenericMethod myGenericMethod = new MyGenericMethod();
myGenericMethod.show("字符串");// 自动类型为字符串
myGenericMethod.show(200);// integer类型
myGenericMethod.show(3.14);// double类型


3.3 泛型集合


概念:参数化类型、类型安全的集合,强制集合元素的类型必须一致


特点:


编译时即可检查,而非运行时抛出异常

访问时,不必类型转换(拆箱)

不同泛型之间应用不能相互赋值,泛型不存在多态


四、Set集合


特点:无序、无下标、元素不可重复


方法:全部继承自Collection中的方法


增、删、遍历、判断与collection一致


4.1 HashSet 【重点】


存储结构:哈希表(数组+链表+红黑树)


存储过程(重复依据)


根据hashCode计算保存的位置,如果位置为空,直接保存,若不为空,进行第二步

再执行equals方法,如果equals为true,则认为是重复,否则形成链表

特点


基于HashCode计算元素存放位置

利用31这个质数,减少散列冲突

31提高执行效率 31 * i = (i << 5) - i 转为移位操作

当存入元素的哈希码相同时,会调用equals进行确认,如果结果为true,则拒绝后者存入

新建集合 HashSet<String> hashSet = new HashSet<String>();


添加元素 hashSet.add( );


删除元素 hashSet.remove( );


遍历操作


增强for for( type type : hashSet)


迭代器 Iterator<String> it = hashSet.iterator( );


判断 hashSet.contains( ); hashSet.isEmpty();


4.2 TreeSet


特点


基于排列顺序实现元素不重复

实现SortedSet接口,对集合元素自动排序

元素对象的类型必须实现Comparable接口,指定排序规则

通过CompareTo方法确定是否为重复元素

存储结构:红黑树


创建集合 TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<>()


添加元素 treeSet.add();


删除元素 treeSet.remove();


遍历 1. 增强for 2. 迭代器


判断 treeSet.contains();


补充:TreeSet集合的使用


Comparator 实现定制比较(比较器)


Comparable 可比较的


// 重写compare
@override
public int compare(Person o1, Person o2){
  int n1 = o1.getAge()-o2.getAge();
  int n2 = o1.getName().comareTo(o2.getName());
  return n1 == 0 ? n2 : n1;
}


五、Map


Map接口的特点


1. 用于存储任意键值对(key - value)
2. 键:无序、无下标、不允许重复(唯一)
3. 值:无序、无下标、允许重复


方法:


1. V put(K key, V value) 将对象存到集合中,关联键值
2. Object get(Object key) 根据键获得对应的值
3. Set<K> 返回所有的Key
4. Collection<V> values() 返回包含所有值的Collection集合
5. Set<Map.Entry<K, V>> 键值匹配的Set集合



5.1 Map接口的使用


//创建Map集合
Map<String, String> map = new HashMap<>();
// 1. 添加元素
map.put("cn", "中国");
map.put("uk", "英国");
map.put("cn", "zhongguo"); // 会替换第一个 
// 2. 删除
map.remove("uk");
// 3. 遍历
// 3.1 使用KeySet()
//Set<String> keyset = map.keySet(); // 所有Key的set集合
for(String key : map.keyset){
  sout(key + "---" + map.get(key));
}
// 3.2 使用entrySet()
//Set<Map.Entry<String, String>> entries = map.entrySet();
for(Map.Entry<String, String> entry : map.entries){
  sout(entry.getKey() + "---" + entry.getValue();
}



5.2 HashMap 【重点】


存储结构:哈希表(数组+链表+红黑树)


使用key可使hashcode和equals作为重复


增、删、遍历、判断与上述一致


原码分析总结:


HashMap刚创建时,table是null,节省空间,当添加第一个元素时,table容量调整为16

当元素个数大于阈值(16*0.75 = 12)时,会进行扩容,扩容后的大小为原来的两倍,目的是减少调整元素的个数

当每个链表长度 >8 ,并且数组元素个数 ≥64时,会调整成红黑


5.3 Hashtable


线程安全,运行效率慢;不允许null作为key或是value


5.4 Properties


hashtable的子类,要求key和value都是string,通常用于配置文件的读取


5.5 TreeMap


实现了SortedMap接口(是map的子接口),可以对key自动排序


六、Collection工具类


概念:集合工具类,定义了除了存取以外的集合常用方法


直接二分查找int i = Collections.binarySearch(list, x); 成功返回索引


其他方法 : copy复制、reverse反转、shuffle打乱


补充:


// list转成数组
Integer[] arr = list.toArray(new Integer[10]);
sout(arr.length);
sout(Array.toString(arr));
// 数组转成集合
// 此时为受限集合,不能 添加和删除!
String[] name = {"张三","李四","王五"};
List<String> list2 = Arrays.asList(names);
// 把基本类型数组转为集合时,需要修改为包装类
Integer[] nums = {100, 200, 300, 400, 500};
List<Integer> list3 = Arrays.asList(nums);


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