一、数组和集合都是容器，为什么用集合？
1、数组和集合的异同点
1）元素个数存储
数组定义类型确定，长度固定
集合类型可以不固定，长度可变
2）元素类型
数组可以存储基本类型、引用类型数据
集合只能存储引用类型数据
3）场景
数组适合已经明确存储类型和个数的情况，查询速度较快
集合适合类型和个数未知，需要增删的情况，整体功能比数组强大
import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class ClassStructure { public static void main(String[] args) { //数组类型确定，个数确定 支持基本类型 int[] i = {1,2,3}; //数组支持引用类型 Integer[] ii = {1,2,3}; //集合类型不确定 List<Object> list = new ArrayList<>(); //集合支持引用类型 List<Integer> listStr = new ArrayList<>(); //集合不支持基本类型 List<int> listI = new ArrayList<>(); list.add("123"); list.add(123); } }
二、常用集合
1、集合关系图
2、集合基本方法
方法 说明
default Spliterator spliterator(); 得到该集合的分离器
default Stream stream(); 转换为Stream流
default Stream parallelStream(); 转换为Stream并行流
Object[] toArray(); 将集合转换为数组
void clear(); 清空集合
int size(); 获取集合大小
boolean isEmpty(); 判断是否为空
boolean contains(Object obj); 判断是否包含
boolean add(E e); 向集合增加元素
boolean remove(E e); 向集合移除元素
boolean containsAll(Collection ele); 判断是否包含另一个集合的元素
boolean addAll(Collection ele); 添加一个集合的全部元素
boolean removeAll(Collection ele); 删除一个集合的全部元素
boolean equals(Object ele); 判断是否相同
3、集合特点
List集合：元素有序、有索引、可重复
ArrayList、LinkedList同上
Set集合：元素无序、无索引、不重复
HashSet同上
LinkedHashSet：有序、无索引、不重复
TreeSet：排列默认升序、无索引、不重复
4、集合接口和实现类作用
1）接口作用
接口名称 作用
Iterator Iterator 对象被称之为迭代器。是集合接口的父接口，实现类实现 Collection 时就必须实现 Iterator 接口。
Collection 是 List、Set 的父接口，是存放一组单值的最大接口。单值是指集合中的每个元素都是一个对象。一般很少直接使用此接口直接操作。
List 是最常用的接口。使用 List 能够精确地控制每个元素插入的位置，用户能够使用索引（元素在 List 中的位置，类似于数组下标）来访问 List 中的元素。
Set 不能包含重复的元素。
Map 是存放键值的最大接口，即接口中的每个元素都是一对，以 key➡value 的形式保存。
2）实现类作用
类名称 作用
HashSet 为优化査询速度而设计的 Set。它是基于 HashMap 实现的，HashSet 底层使用 HashMap 来保存所有元素，实现比较简单
TreeSet 实现了 Set 接口，是一个有序的 Set，这样就能从 Set 里面提取一个有序序列
ArrayList 一个用数组实现的 List，能进行快速的随机访问，效率高而且实现了可变大小的数组
LinkedList 对顺序访问进行了优化，但随机访问的速度相对较慢。此外它还有 addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst() 和 removeLast() 等方法
HsahMap 按哈希算法来存取键对象
TreeMap 可以对键对象进行排序
5、集合的遍历(实战)
1）Iterator迭代器遍历
Iterator iterator()：得到迭代器对象，默认指向当前集合的索引0
迭代器如果取元素越界会出现NoSuchElementException异常
import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; import java.util.List; public class ClassStructure { public static void main(String[] args) { //创建集合 List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("aa"); list.add("bb"); list.add("cc"); list.add("dd"); list.add("ee"); list.add("ff"); //获取迭代器 Iterator<String> iter = list.iterator(); //遍历输出集合中所有元素 while (iter.hasNext()) { //输出集合中第一个元素 String ele = iter.next(); System.out.println(ele); } } }
2）for循环遍历
for(初始表达式;条件表达式;循环表达式){ 循环条件 }
import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class ClassStructure { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("aa"); list.add("bb"); list.add("cc"); list.add("dd"); list.add("ee"); list.add("ff"); //for循环 for (int i = 0; i < list.size(); i++) { System.out.println(list.get(i)); } } }
3）增强for循环(foreach)遍历
for (元素数据类型 变量名 : 集合或数组) { 循环语句; }
import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class ClassStructure { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("aa"); list.add("bb"); list.add("cc"); list.add("dd"); list.add("ee"); list.add("ff"); //增强for循环 for (String li : list) { System.out.println(li); } } }
4）lambda循环遍历(JDK8以后才会有lambda表达式)
(形式参数) -> {代码块}
->:代表指向动作，用箭头指向后面要做的事情
如果有多个参数，参数之间用","隔开
import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class ClassStructure { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("aa"); list.add("bb"); list.add("cc"); list.add("dd"); list.add("ee"); list.add("ff"); //lambda表达式 list.forEach(str ->{ System.out.println(str); }); } }
三、常见数据结构汇总
数据结构名称 特点
队列 先进先出，后进后出
栈 后进先出，先进后出
数组 内存连续区域，查询快，增删慢
链表 元素是游离的，查询慢，首尾操作极快
二叉树 永远只有一个根节点, 每个结点不超过2个子节点的树
查找二叉树 小的左边，大的右边，但是可能树很高，查询性能变差
平衡查找二叉树 让树的高度差不大于1，增删改查都提高了
红黑树 基于红黑规则实现了自平衡的排序二叉树
