List 集合支持对元素的 增、删、改、查


     1.添加(增):


        add(index, element):在指定的索引位插入元素。


        addAll(index, collection):在指定的索引位插入一堆元素。


     2.删除(删):


        remove(index):删除指定索引位的元素。 返回被删的元素。


     3.获取(查):


        element get(index):通过索引获取指定元素。


        int indexOf(element):获取指定元素第一次出现的索引位,如果该元素不存在返回—1;所以,通过—1,可以判断一个元素是否存在。


        int lastIndexOf(element) :反向索引指定元素的位置。


        List subList(start,end) :获取子列表。


     4.修改(改):


        element set(index, newElement):对指定索引位进行元素的修改。


  5.获取所有元素:


    ListIterator listIterator():list集合特有的迭代器。


    在进行list列表元素迭代的时候,如果想要在迭代过程中,想要对元素进行操作的时候,比如满足条件添加新元素。会发生 ConcurrentModificationException 并发修改异常。


    导致的原因是:集合引用和迭代器引用在 同时 操作元素,通过集合获取到对应的迭代器后,在迭代中,进行集合引用的元素添加,迭代器并不知道,所以会出现异常情况。


ArrayList<E>类


    接下来先讨论List接口的第一个重要子类:java.util.ArrayList<E>类,我这里先抛开泛型不说,本篇后面有专门阐述。但要注意,由于还没有使用泛型,利用Iterator的next()方法取出的元素必须向下转型,才可使用子类特有方法。针对ArrayList类,我们最需要注意的是, ArrayList的contains方法底层使用的equals方法判别的,所以自定义元素类型中必须复写Object的equals方法


LinkedList<E>类


    java.util.LinkedList<E>类是List接口的链表实现,可以利用 LinkedList实现堆栈、队列 结构。它的特有方法有如下这些:    


    addFirst();


    addLast();


    在jdk1.6以后:


    offerFirst();


    offerLast();


    getFirst():获取链表中的第一个元素。如果链表为空,抛出NoSuchElementException;


    getLast();


    在jdk1.6以后:


    peekFirst();获取链表中的第一个元素。如果链表为空,返回null。


    peekLast();


    removeFirst():获取链表中的第一个元素,但是会删除链表中的第一个元素。如果链表为空,抛出NoSuchElementException


    removeLast();


    在jdk1.6以后:


    pollFirst();获取链表中的第一个元素,但是会删除链表中的第一个元素。如果链表为空,返回null。


    pollLast();


Set<E>接口


     java.util.Set<E>接口,一个 不包含重复元素 的 collection。更确切地讲,set 不包含满足 e1.equals(e2)  的元素对 e1  和 e2 ,并且最多包含一个 null 元素。


     Set: 不允许重复元素。和Collection的方法相同。Set集合取出方法只有一个:迭代器。


         |--HashSet :底层数据结构是哈希表(散列表)。 无序 ,比数组查询的 效率高 。线程不同步的。


                 -->根据哈希冲突的特点,为了保证哈希表中元素的唯一性,


                      该容器中存储元素所属类应该复写Object类的 hashCode、equals 方法。


                 |--LinkedhashSet有序 ,HashSet的子类。


         |--TreeSet :底层数据结构是二叉树。可以对Set集合的元素按照指定规则进行 排序 。线程不同步的。


                -->add方法新添加元素必须可以同容器已有元素进行比较,


                     所以元素所属类应该实现 Comparable 接口的compareTo方法,以完成排序。


             或者添加 Comparator 比较器,实现compare方法


HashSet<E>类


    java.util.HashSet<E>类实现 Set  接口,由 哈希表 (实际上是一个 HashMap  实例)支持。它不保证 set 的迭代顺序;特别是它不保证该顺序恒久不变。此类允许使用 null  元素。


    堆内存的底层实现就是一种哈希表结构,需要通过哈希算法来计算对象在该结构中存储的地址。这个方法每个对象都具备,叫做hashCode()方法,隶属于java.lang.Objecct类。hashCode本身调用的是wondows系统本地的算法,也可以自己定义。


     哈希表的原理


    1.对对象元素中的关键字(对象中的特有数据),进行哈希算法的运算,并得出一个具体的算法值,这个值称为哈希值。


    2.哈希值就是这个元素的位置。


    3.如果哈希值出现冲突,再次判断这个关键字对应的对象是否相同。


       如果对象相同,就不存储,因为元素重复。如果对象不同,就存储,在原来对象的哈希值基础 +1顺延。


    4.存储哈希值的结构,我们称为哈希表。


    5.既然哈希表是根据哈希值存储的,为了提高效率,最好保证对象的关键字是唯一的。


       这样可以尽量少的判断关键字对应的对象是否相同,提高了哈希表的操作效率。


     哈希表的特点


    1.不允许存储重复元素,因为会发生查找的不确定性。


    2.不保证存入和取出的顺序一致,即不保证有序。


    3.比数组查询的效率高。


     哈希冲突


    当哈希算法算出的两个元素的值相同时,称为哈希冲突。冲突后,需要对元素进行进一步的判断。判断的是元素的内容,equals。如果不同,还要继续计算新的位置,比如地址链接法,相当于挂一个链表扩展下来。


     如何保证哈希表中元素的唯一性


    元素必须覆盖hashCode和equals方法。


    覆盖hashCode方法是为了根据元素自身的特点确定哈希值。


    覆盖equals方法,是为了解决哈希值的冲突。


   ArrayList 存储元素依赖的是equals方法。比如remove、contains底层判断用的都是equals方法。


     HashSet 判断元素是否相同:依据的是hashCode和equals方法。如果哈希冲突(哈希值相同),再判断元素的equals方法。如果equals方法返回true,不存;返回false,存储!


TreeSet<E>类


    java.util.Set<E>类基于TreeMap的NavigableSet实现。使用元素的 自然顺序 (Comparable的compareTo方法)对元素进行排序,或者根据创建 set 时提供的 自定义比较器 (Comparator的compare方法)进行 排序 ,具体取决于使用的构造方法。此实现为基本操作(add、remove和contains)提供受保证的 log(n) 时间开销。


    TreeSet:可以对元素排序。


     有序 :存入和取出的顺序一致。--> List


TreeSet排序方式


    需要元素自身具备比较功能。所以元素需要实现 Comparable接口覆盖compareTo方法 。如果元素不具备比较性,在运行时会发生 ClassCastException 异常。


    TreeSet能够进行排序。但是自定义的Person类并没有给出排序的规则。即普通的自定义类不具备排序的功能,所以要实现Comparable接口,强制让元素具备比较性,复写compareTo方法。


TreeSet第一种排序方式 :需要元素具备比较功能。所以元素需要实现Comparable接口。覆盖compareTo方法。


    需求中也有这样一种情况,元素具备的比较功能不是所需要的,也就是说不想按照自然排序的方式,而是按照自定义的排序方式,对元素进行排序。而且,存储到TreeSet中的元素万一没有比较功能,该如何排序呢?


    这时,就只能使用第二种排序方式--是让集合具备比较功能,定义一个比较器。联想到集合的构造函数,去查API。


     TreeSet第二种排序方式 :需要集合具备比较功能,定义一个比较器。所以要 实现java.util.Comparator<T>接口覆盖compare方法 。将Comparator接口的对象,作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。


TreeSet集合排序有两种方式,Comparable和Comparator区别


    1.让元素自身具备比较性,需要元素对象实现Comparable接口,覆盖compareTo方法。


    2.让集合自身具备比较性,需要定义一个实现了Comparator接口的比较器,并覆盖compare方法,并将该类对象作为实际参数传递给TreeSet集合的构造函数。


    3.容器使用Comparator比较器接口对元素进行排序,只要实现比较器对象就可以。


            -->降低了比较方式和集合之间的耦合性-->自定义比较器的方式更为灵活。


       元素自身可以具备比较功能


            -->自然排序通常都作为元素的默认排序。


    4.Comparable接口的compareTo方法,一个参数;Comparator接口的compare方法,两个参数。


    List是数组或者链表结构,允许重复元素。


    HashSet是哈希表结构,查询速度快。


    TreeSet是二叉树数据结构。二叉树结构可以实现排序,一堆数据只要存入二叉树,自动完成排序。


ArrayList:数组结构。看到数组,就知道查询快,看到List,就知道可以重复。可以增删改查。


    LinkedList:链表结构,增删快。xxxFirst、xxxLast方法,xxx:add、get、remove


    HashSet:哈希表,查询速度更快,就要想到唯一性、元素必须覆盖hashCode、equals。不保证有序。看到Set,就知道不可以重复。


    LinkedHashSet:链表+哈希表。可以实现有序,因为有链表。但保证元素唯一性。


    TreeSet:二叉树,可以排序。就要想到两种比较方式(两个接口):一种是自然排序Comparable,一种是比较器Comparator。


Map<K, V>接口


    java.util.Map<K,V>接口,将键映射到值的对象。一个映射不能包含重复的键;每个键最多只能映射到一个值。要保证键的唯一性-->Set。值可以重复-->Collection。


     Map :双列集合,一次存一对,键值对。


         |--Hashtable :底层是哈希表数据结构,是线程同步的,不允许存储null键,null值。


                |--Properties :用来存储键值对型的配置文件的信息,可以和IO技术相结合。


         |--HashMap :底层是哈希表数据结构,是线程不同步的,允许存储null键,null值。替代了Hashtable。


         |--TreeMap :底层是二叉树结构,线程不同步的。可以对map集合中的键进行指定顺序的排序。


     揭秘 :HashSet、TreeSet的底层是用HashMap、TreeMap实现的,只操作键,就是Set集合。


     Map集合存储和Collection有着很大不同


    Collection一次存一个元素;Map一次存一对元素。


    Collection是单列集合;Map是双列集合。


    Map中的存储的一对元素:一个是键,一个是值,键与值之间有对应(映射)关系。


    特点:要保证map集合中 键的唯一性


     Map接口中的共性功能


     1.添加:


        v put(key, value):当存储的键相同时,新的值会替换老的值,并将老值返回。如果键没有重复,返回null。


        putAll(Map<k,v> map);


     2.删除:


        void clear():清空


        v remove(key):删除指定键- ->  会改变集合长度


     3.判断:


        boolean containsKey(Object key):是否包含key


        boolean containsValue(Object value):是否包含value


        boolean isEmpty();


     4.取出:


        v get(key):通过指定键获取对应的值。如果返回null,可以判断该键不存在。


                             当然有特殊情况,就是在hashmap集合中,是可以存储null键null值的。


        int size():返回长度。


  5.想要获取Map中的所有元素:


    原理:map中是没有迭代器的,collection具备迭代器,只要将map集合转成Set集合,可以使用迭代器了。之所以转成set,是因为map集合具备着键的唯一性,其实set集合就来自于map,set集合底层其实用的就是map的方法。


把Map集合转成Set的方法:


     方式1: Set keySet();


    可以将map集合中的键都取出存放到set集合中。对set集合进行迭代。迭代完成,再通过get方法对获取到的键进行值的获取。




java list 查找某元素的位置 java list获取指定位置元素_Set集合



[java]   view plain   copy


  1. Set keySet = map.keySet();  
  2. Iterator it = keySet.iterator();  
  3. while(it.hasNext()) {  
  4.   Object key = it.next();  
  5.   Object value = map.get(key);  
  6.   System.out.println(key+":"+value);  

方式2: Set entrySet();  


     取的是键和值的映射关系。Map.Entry:其实就是一个Map接口中的内部接口。为什么要定义在map内部呢?entry是访问键值关系的入口,是map的入口,访问的是map中的键值对。



java list 查找某元素的位置 java list获取指定位置元素_List集合_02


[java] 
1. Set entrySet = map.entrySet();  
2. Iterator it = entrySet.iterator();  
3. while(it.hasNext()) {  
4.   Map.Entry  me = (Map.Entry)it.next();  
5.   System.out.println(me.getKey()+"::::"+me.getValue());  
6. }

Collections类


    java.util.Collections类的出现给集合操作提供了更多的功能。这个类不需要创建对象,完全由在 collection 上进行操作或返回 collection 的静态方法组成。


     1.对List排序:


         sort(list);//具备泛型限定,保证安全。


     2.逆序:


         reverseOrder


     3.最值:


         max


         min


     4.二分查找:


         binarySearch


     5.将非同步集合转成同步集合:


         synchronizedCollection


         synchronizedList


         SynchronizedSet


         synchronizedMa


Collection 和 Collections的区别


    Collections是个java.util下的类,是针对集合类的一个工具类,提供一系列静态方法,实现对集合的查找、排序、替换、线程安全化(将非同步的集合转换成同步的)等操作。


    Collection是个java.util下的接口,它是各种集合结构的父接口,继承于它的接口主要有Set和List,提供了关于集合的一些操作,如插入、删除、判断一个元素是否其成员、遍历等。


Arrays类


    java.util.Arrays类是用来操作数组的工具类,里面的方法都是静态的。


 Arrays类中有一个很重要的方法就是asList()方法,它返回一个受指定数组支持的固定大小的List列表。所以这里我就重点说一下,如何实现 数组和集合之间的转换


     1.数组转成集合


    Arrays.asList方法:将数组转换成list集合。


 将数组转换成集合,有什么 好处 呢?


    用aslist方法,将数组变成集合;可以通过list集合中的方法来操作数组中的元素:isEmpty()、contains、indexOf、set等方法。


     注意(局限性)


    数组是固定长度,不可以使用集合对象增加或者删除等,会改变数组长度的功能方法。比如add、remove、clear。(会报不支持操作异常UnsupportedOperationException)。


    如果数组中存储的引用数据类型,直接作为集合的元素可以直接用集合方法操作。


    如果数组中存储的是基本数据类型,asList会将数组实体作为集合元素存在。


  2.集合转成数组


    用的是Collection接口中的方法:toArray()。


     注意


    如果给toArray传递的指定类型的数据长度小于了集合的size,那么toArray方法,会自定再创建一个该类型的数据,长度为集合的size。


    如果传递的指定的类型的数组的长度大于了集合的size,那么toArray方法,就不会创建新数组,直接使用该数组即可,并将集合中的元素存储到数组中,其他为存储元素的位置默认值null。


    所以,在传递指定类型数组时,最好的方式就是指定的长度和size相等的数组。