java 集合概述(一)

简介: java 集合概述(一)

Java中集合框架层次结构

iterator 迭代器遍历集合

collection 存储符合某种规则的元素

list 有序可重复


set 无序无重复


map 存储键、值映射关系的元素


vector 提供了对集合进行排序、遍历等多种方法


collections arrays 提供了对数组进行排序、遍历、复制等多种方法


Java集合框架,提供了一套性能优良、使用方便的接口和类。


Java集合框架位于java.util包中

collection接口

Collection是所有单列集合的父接口

Collection中定义了List和Set通用的方法

这些方法可用于操作所有的单列集合


List接口

List接口继承自Collection接口,将实现了List接口的对象称为List集合。

List集合中允许出现重复的元素,所有的元素是以一种线性方式进行存储的,通过索引来访问集合中的指定元素。

List集合还有一个特点就是元素有序,即元素的存入顺序和取出顺序一致。

List根据元素索引来操作集合的特有方法

ArrayList集合

ArrayList是List接口的一个实现类

ArrayList内部封装了一个长度可变的数组对象,当存入的元素超过数组长度时,ArrayList会在内存中分配一个更大的数组来存储这些元素。

可以将ArrayList集合看作一个长度可变的数组

ArrayList集合大部分方法都是从Collection和List继承过来的。

add()方法和get()方法用于实现元素的存取

LinkedList集合

List接口的另一个实现类LinkedList,克服了ArrayList集合在查询元素时速度很快,但在增删元素时效率较低的局限性。


该集合内部维护了一个双向循环链表,链表中的每一个元素都使用引用的方式来记住它的前一个元素和后一个元素,从而可以将所有的元素彼此连接起来。


当插入一个新元素时,只需要修改元素之间的这种引用关系即可,删除一个节点也是如此

LinkedList集合添加元素和删除元素的过程

LinkedList集合针对增删操作定义的方法

Iterator

Iterator接口也是Java集合框架中的一员。


Collection接口与Map接口主要用于存储元素。


Iterator主要用于迭代访问(即遍历)Collection中的元素,Iterator对象也被称为迭器。


通过迭代器获取ArrayList集合中的元素时,将元素当做Object类型来看待,如果想得到特定类型的元素,则需要进行强制类型转换


Iterator使用hasNext()和next()访问集合元素


注意:


Iterator迭代器对集合中的元素进行迭代时,若调用集合对象的remove()方法去删除元素,ConcurrentModificationException异常产生。


异常的原因是集合中删除了元素会导致迭代器预期的迭代次数发生改变,导致迭代器的结果不准确。

JDK5.0新特性——foreach循环

foreach循环是一种更加简洁的for循环,也称增强for循环。

foreach循环用于遍历数组或集合中的元素。

foreach循环不需要获得容器的长度,也不需要根据索引访问容器中的元素,但它会自动遍历容器中的每个元素。

foreach循环遍历集合和数组时,只能访问集合中的元素,不能对其中的元素进行修改

ListIterator接口

Iterator迭代器提供的hasNext()方法和next()方法实现集合中元素的迭代时,迭代的方向是从集合中的第一个元素向最后一个元素迭代,也就是所谓的正向迭代。

ListIterator迭代器是Iterator的子类,它使迭代方式更加多元化

Enumeration接口

JDK1.2以前还没有Iterator接口的时候,遍历集合需要使用Enumeration接口,它的用法和Iterator类似。

JDK中提供了一个Vevtor集合,该集合是List接口的一个实现类,用法与ArrayList完全相同,区别在于Vector集合是线程安全的,而ArrayList集合是线程不安全的。在Vector类中提供了一个elements()方法用于返回Enumeration对象,通过Enumeration对象可以遍历该集合中的元素

Set接口

Set接口简介

Set接口继承自Collection接口,与Collection接口中方法基本一致,并没有对Collection接口进行功能上的扩充,仅比Collection接口更加严格了。

Set接口中元素无序,且元素不重复。


Set接口主要有两个实现类:HashSet和TreeSet。


HashSet根据对象的哈希值来确定元素在集合中的存储的位置,具有良好的存取和查找性能。


TreeSet以二叉树的方式来存储元素,可以实现对集合中的元素进行排序。

HashSet集合

HashSet是Set接口的一个实现类。


HashSet存储的元素是不可重复的,并且元素都是无序的。


当向HashSet集合中添加一个对象时,首先会调用该对象的hashCode()方法来确定元素的存储位置,然后再调用对象的equals()方法来确保该位置没有重复元素。


为保证HasheSet正常工作,存入对象时需要重写Object类中的hashCode()和equals()方法。


重写hashCode()方法 的基本规则


在程序运行过程中,同一个对象多次调用hashCode()方法应返回相同的值。


当两个对象通过equals()方法比较返回true时,则它们的hashCode()方法返回值也应相等 。


对象中用作equals()方法比较标准的实例变量,都应该用于计算hashCode值尽量不要去修改集合元素中参与计算hashCode()、equals()的实例变量,否则将会导致HashSet无法正确操作这些集合元素

TreeSet集合

TreeSet是Set接口的实现类,它内部采用平衡二叉树来存储元素,此结构可以保证TreeSet集合中没有重复的元素,并且可以对元素进行排序。


所谓二叉树就是说每个节点最多有两个子节点的有序树,每个节点及其子节点组成的树称为子树,通常左侧的子节点称为“左子树”,右侧的节点称为“右子树”,其中左子树上的元素应小于它的根结点,而右子树上的元素应大于它的根结点。


二叉树中元素的存储过程


假设向集合中存入8个元素,依次为13、8、17、17、1、11、15、25,在集合中的存储结构会形成一个树状结构

787bae5cc0374dbc8797187ce40cf247.png


TreeSet支持两种排序方法:

自然排序

TreeSet调用集合元素的compareTo(Object obj)方法比较元素的大小,并将集合元素按升序排列。

定制排序

如果要实现定制排序,如以降序排列,则可以通过Comparator接口实现(重写compare()方法)。


如果把某对象添加到TreeSet,则该对象的类必须实现Comparabe接口,否则程序会抛出异常

如果要实现定制排序,则需要在创建TreeSet集合对象时,提供一个Comparator对象与该TreeSet集合关联,由该Comparator对象负责集合元素的排序。

目录
相关文章
|
1月前
|
算法 Java 数据处理
从HashSet到TreeSet,Java集合框架中的Set接口及其实现类以其“不重复性”要求,彻底改变了处理唯一性数据的方式。
从HashSet到TreeSet,Java集合框架中的Set接口及其实现类以其“不重复性”要求,彻底改变了处理唯一性数据的方式。HashSet基于哈希表实现,提供高效的元素操作;TreeSet则通过红黑树实现元素的自然排序,适合需要有序访问的场景。本文通过示例代码详细介绍了两者的特性和应用场景。
40 6
|
1月前
|
存储 Java
深入探讨了Java集合框架中的HashSet和TreeSet,解析了两者在元素存储上的无序与有序特性。
【10月更文挑战第16天】本文深入探讨了Java集合框架中的HashSet和TreeSet,解析了两者在元素存储上的无序与有序特性。HashSet基于哈希表实现,添加元素时根据哈希值分布,遍历时顺序不可预测;而TreeSet利用红黑树结构,按自然顺序或自定义顺序存储元素,确保遍历时有序输出。文章还提供了示例代码,帮助读者更好地理解这两种集合类型的使用场景和内部机制。
38 3
|
1月前
|
存储 Java 数据处理
Java Set接口凭借其独特的“不重复”特性,在集合框架中占据重要地位
【10月更文挑战第16天】Java Set接口凭借其独特的“不重复”特性,在集合框架中占据重要地位。本文通过快速去重和高效查找两个案例,展示了Set如何简化数据处理流程,提升代码效率。使用HashSet可轻松实现数据去重,而contains方法则提供了快速查找的功能,彰显了Set在处理大量数据时的优势。
33 2
|
1月前
|
存储 算法 Java
Java Set因其“无重复”特性在集合框架中独树一帜
【10月更文挑战第14天】Java Set因其“无重复”特性在集合框架中独树一帜。本文深入解析Set接口及其主要实现类(如HashSet、TreeSet)如何通过特定的数据结构(哈希表、红黑树)确保元素唯一性,并提供最佳实践建议,包括选择合适的Set实现类和正确实现自定义对象的`hashCode()`与`equals()`方法。
31 3
|
12天前
|
Java
Java 8 引入的 Streams 功能强大,提供了一种简洁高效的处理数据集合的方式
Java 8 引入的 Streams 功能强大,提供了一种简洁高效的处理数据集合的方式。本文介绍了 Streams 的基本概念和使用方法,包括创建 Streams、中间操作和终端操作,并通过多个案例详细解析了过滤、映射、归并、排序、分组和并行处理等操作,帮助读者更好地理解和掌握这一重要特性。
21 2
|
11天前
|
安全 Java
Java多线程集合类
本文介绍了Java中线程安全的问题及解决方案。通过示例代码展示了使用`CopyOnWriteArrayList`、`CopyOnWriteArraySet`和`ConcurrentHashMap`来解决多线程环境下集合操作的线程安全问题。这些类通过不同的机制确保了线程安全,提高了并发性能。
|
16天前
|
存储 Java
判断一个元素是否在 Java 中的 Set 集合中
【10月更文挑战第30天】使用`contains()`方法可以方便快捷地判断一个元素是否在Java中的`Set`集合中,但对于自定义对象,需要注意重写`equals()`方法以确保正确的判断结果,同时根据具体的性能需求选择合适的`Set`实现类。
|
16天前
|
存储 Java 开发者
在 Java 中,如何遍历一个 Set 集合?
【10月更文挑战第30天】开发者可以根据具体的需求和代码风格选择合适的遍历方式。增强for循环简洁直观,适用于大多数简单的遍历场景;迭代器则更加灵活,可在遍历过程中进行更多复杂的操作;而Lambda表达式和`forEach`方法则提供了一种更简洁的函数式编程风格的遍历方式。
|
16天前
|
Java 开发者
|
28天前
|
安全 Java 程序员
深入Java集合框架:解密List的Fail-Fast与Fail-Safe机制
本文介绍了 Java 中 List 的遍历和删除操作,重点讨论了快速失败(fail-fast)和安全失败(fail-safe)机制。通过普通 for 循环、迭代器和 foreach 循环的对比,详细解释了各种方法的优缺点及适用场景,特别是在多线程环境下的表现。最后推荐了适合高并发场景的 fail-safe 容器,如 CopyOnWriteArrayList 和 ConcurrentHashMap。
55 5