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);


相关文章
|
4月前
|
Java 大数据 API
Java Stream API:现代集合处理与函数式编程
Java Stream API:现代集合处理与函数式编程
283 100
|
4月前
|
Java API 数据处理
Java Stream API:现代集合处理新方式
Java Stream API:现代集合处理新方式
316 101
|
3月前
|
安全 前端开发 Java
《深入理解Spring》:现代Java开发的核心框架
Spring自2003年诞生以来,已成为Java企业级开发的基石,凭借IoC、AOP、声明式编程等核心特性,极大简化了开发复杂度。本系列将深入解析Spring框架核心原理及Spring Boot、Cloud、Security等生态组件,助力开发者构建高效、可扩展的应用体系。(238字)
|
4月前
|
人工智能 Java 开发者
阿里出手!Java 开发者狂喜!开源 AI Agent 框架 JManus 来了,初次见面就心动~
JManus是阿里开源的Java版OpenManus,基于Spring AI Alibaba框架,助力Java开发者便捷应用AI技术。支持多Agent框架、网页配置、MCP协议及PLAN-ACT模式,可集成多模型,适配阿里云百炼平台与本地ollama。提供Docker与源码部署方式,具备无限上下文处理能力,适用于复杂AI场景。当前仍在完善模型配置等功能,欢迎参与开源共建。
1870 58
阿里出手!Java 开发者狂喜!开源 AI Agent 框架 JManus 来了,初次见面就心动~
|
4月前
|
算法 Java
50道java集合面试题
50道 java 集合面试题
|
3月前
|
存储 安全 Java
《数据之美》:Java集合框架全景解析
Java集合框架是数据管理的核心工具,涵盖List、Set、Map等体系,提供丰富接口与实现类,支持高效的数据操作与算法处理。
|
3月前
|
消息中间件 缓存 Java
Spring框架优化:提高Java应用的性能与适应性
以上方法均旨在综合考虑Java Spring 应该程序设计原则, 数据库交互, 编码实践和系统架构布局等多角度因素, 旨在达到高效稳定运转目标同时也易于未来扩展.
159 8
|
3月前
|
存储 算法 安全
Java集合框架:理解类型多样性与限制
总之,在 Java 题材中正确地应对多样化与约束条件要求开发人员深入理解面向对象原则、范式编程思想以及JVM工作机理等核心知识点。通过精心设计与周密规划能够有效地利用 Java 高级特征打造出既健壮又灵活易维护系统软件产品。
114 7
|
5月前
|
存储 缓存 安全
Java集合框架(二):Set接口与哈希表原理
本文深入解析Java中Set集合的工作原理及其实现机制,涵盖HashSet、LinkedHashSet和TreeSet三大实现类。从Set接口的特性出发,对比List理解去重机制,并详解哈希表原理、hashCode与equals方法的作用。进一步剖析HashSet的底层HashMap实现、LinkedHashSet的双向链表维护顺序特性,以及TreeSet基于红黑树的排序功能。文章还包含性能对比、自定义对象去重、集合运算实战和线程安全方案,帮助读者全面掌握Set的应用与选择策略。
317 23
|
4月前
|
存储 Java Go
对比Java学习Go——函数、集合和OOP
Go语言的函数支持声明与调用,具备多返回值、命名返回值等特性,结合`func`关键字与类型后置语法,使函数定义简洁直观。函数可作为一等公民传递、赋值或作为参数,支持匿名函数与闭包。Go通过组合与接口实现面向对象编程,结构体定义数据,方法定义行为,接口实现多态,体现了Go语言的简洁与高效设计。