Java集合与数组的区别:
数组不是面向对象的,存在明显的缺陷,集合弥补了数组的缺点,比数组更灵活更实用,而且不同的集合框架类可适用不同场合。如下:
- 首先数组可以存放基本数据类型和对象,不同的是集合存放的都是对象,数组和集合存放的对象皆为对象的引用地址,两者存储的都不是对象的本身。
- 数组在建立之初,就必须要规定长度,数组的长度无法动态改变,但是集合可以根据实际情况动态改变集合的长度,使用起来比数组更加方便。
- 使用数组无法判断其中实际存有多少元素,length只告诉了数组的容量,有时候可能长度为10,里面却只存储了2个元素,而集合的size()可以确切知道元素的个数
- 集合以类的形式存在,具有封装、继承、多态等类的特性,通过简单的方法和属性即可实现各种复杂操作,大大提高了软件的开发效率
Java 集合:
Java集合主要由2大体系构成,分别是Collection体系和Map体系,其中Collection和Map分别是2大体系中的顶层接口。
Collection主要有三个子接口,分别为List(列表)、Set(集)、Queue(队列)。其中,List、Queue中的元素有序可重复,而Set中的元素无序不可重复;
Map同属于java.util包中,是集合的一部分,但与Collection是相互独立的,没有任何关系。Map中都是以key-value的形式存在,其中key必须唯一,主要有HashMap、HashTable、TreeMap三个实现类。
List介绍:
List集合是有序的,可以对其中每个元素的插入位置进行精确地控制,可以通过索引来访问元素,遍历元素。List集合中常用的是array List和Link List、Vector。
ArrayList特点:
- ArrayList 是一个数组队列,相当于 动态数组。与Java中的数组相比,它的容量能动态增长。它继承于AbstractList,实现了List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable这些接口。查询快,增删慢,轻量级;线程不安全
- ArrayList 继承了AbstractList,实现了List。它是一个数组队列,提供了相关的添加、删除、修改、遍历等功能。
- ArrayList 实现了RandmoAccess接口,即提供了随机访问功能。RandmoAccess是java中用来被List实现,为List提供快速访问功能的。在ArrayList中,我们即可以通过元素的序号快速获取元素对象;这就是快速随机访问。稍后,我们会比较List的“快速随机访问”和“通过Iterator迭代器访问”的效率。
- ArrayList 实现了Cloneable接口,即覆盖了函数clone(),能被克隆。
- ArrayList 实现java.io.Serializable接口,这意味着ArrayList支持序列化,能通过序列化去传输。
- ArrayList中的操作不是线程安全的!所以,建议在单线程中才使用ArrayList,
ArrayList的常用方法
1、构造方法
ArrayList():构造一个初始容量为10的空列表
ArrayList(Collection<?extend E> c):构造一个包含指定元素的列表
ArrayList( int initialCapcity ):构造一个具有初始容量值得空列表
2. 增加元素
add(E e):添加一个元素到列表的末尾。
add( int index, E element ) :在指定的位置添加元素
addAll( Collection<? extends E> c ):添加一个集合到元素的末尾.以上返回类型是boolean
ensureCapcity(int minCapcity):确保列表中含有minCapcity的最小容量
3. 删除操作
remove(Object o):删除列表中第一个出现O的元素
remove( int index):删除列表中指定位置的元素
removeAll(Collection<?> c):删除列表中包含C的所有元素
removeIf(Predictcate<? super E> filter):删除列表中给定谓词的所有元素
removeRange( int from,int to ):删除从from到to的所有元素
clear():清除所有的元素。返回类型为void
4. 更改操作
retainAll( Collection<?> c ):仅仅保留列表中和C相同的元素,相当于&运算
set(int index,E element):用element替换index位置上的元素。
size():返回此列表的元素数
sort(Comparator<? super E> c):按照指定的排序规则排序
subList( int from , int to ):返回从from到to之间的列表
toArray():将列表转化为数组
trimToSize( ):修改当前实例的容量是列表的当前大小。
5. 查询操作
contains(Object o):如果包含元素o,则返回为true
get(int index):返回指定索引的元素
indexOf( Object o ):返回此列表中指定元素的第一次出现的索引,如果列表不包含此元素,返回-1
lastindexOf( Object o ):返回此列表中指定元素的最后一次出现的索引,如果列表不包含此元素,返回-1
isEmpty():如果列表为空,返回true.
iterator():返回列表中元素的迭代器
listIterator():返回列表的列表迭代器(按适当的顺序)
listIterator(int index):从适当的位置返回列表的列表迭代器(按照正确的顺序)
ArrayList包含了两个重要的对象:elementData 和 size。
- elementData 是"Object[]类型的数组",它保存了添加到ArrayList中的元素。实际上,elementData是个动态数组,我们能通过构造函数 ArrayList(int initialCapacity)来执行它的初始容量为initialCapacity;如果通过不含参数的构造函数ArrayList()来创建ArrayList,则elementData的容量默认是10。elementData数组的大小会根据ArrayList容量的增长而动态的增长,具体的增长方式,请参考源码分析中的ensureCapacity()函数。
- size 则是动态数组的实际大小。即有多少实际元素,size就会有多少
- 当我们构造ArrayList时;若使用默认构造函数,则ArrayList的默认容量大小是10。
- 当ArrayList容量不足以容纳全部元素时,ArrayList会重新设置容量:新的容量=“(原始容量x3)/2 + 1”。
- 的克隆函数,即是将全部元素克隆到一个数组中。
- 实现java.io.Serializable的方式。当写入到输出流时,先写入“容量”,再依次写入“每一个元素”;当读出输入流时,先读取“容量”,再依次读取“每一个元素”。
ArrayList的遍历方式:
arrayList常用的遍历方式有三种,即通过迭代器遍历、随机访问,通过索引值去遍历、for-each循环遍历。第二种遍历的效率是最高的。
LinkList:
LinkedList是一个双向链表, 当数据量很大或者操作很频繁的情况下,添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能。但在元素的查询和修改方面要弱于ArrayList。LinkedList类每个结点用内部类Node表示,LinkedList通过first和last引用分别指向链表的第一个和最后一个元素,当链表为空时,first和last都为NULL值。LinkedList 实现了List 接口,能对它进行列表操作。LinkedList 实现了Deque 接口,即能将LinkedList当作双端队列使用。LinkedList 实现了Cloneable接口,能克隆。LinkedList 实现了java.io.Serializable接口,这意味着LinkedList支持序列化,能通过序列化去传输。
LinkedList类中定义了三个变量:
- size:集合的长度
- first:双向链表头部节点
- last:双向链表尾部节点
LinkList常用的方法:
LinkedList提供了多个添加元素的方法:
boolean add(E e)
在链表尾部添加一个元素,如果成功,返回true,否则返回false。
void addFirst(E e)
在链表头部插入一个元素。
addLast(E e)
在链表尾部添加一个元素。
void add(int index, E element)
在指定位置插入一个元素。
从LinkedList中删除元素,LinkedList提供了多个删除元素的方法:
boolean remove(Object o)
从当前链表中移除指定的元素。
E remove(int index)
从当前链表中移除指定位置的元素。
E removeFirst()
从当前链表中移除第一个元素。
E removeLast()
从当前链表中移除最后一个元素。
E remove()
从当前链表中移除第一个元素,同removeLast()相同。
从LinkedList中获取元素
LinkedList提供了多个获取元素的方法:
E get(int index)
从当前链表中获取指定位置的元素。
E getFirst()
从当前链表中获取第一个元素。
E getLast()
从当前链表中获取最后一个元素。
LinkList的遍历:
主要列举一下三种常用的遍历方式,
普通for循环,增强for循环,Iterator迭代器,foreach语句效率最高,其次是迭代器,效率最差的是for循环