Java 进阶集合(一)

2022-10-23 120

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简介： Java 进阶集合(一)

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