集合、数组都是对多个数据进行存储操作的结构,简称Java容器。
Collection coll = new ArrayList();
// 添加:add()/ addAll()
coll.add("hello");
coll.add(123);
coll.add(false);
// 个数:size()
System.out.println(coll.size());
// 清空:clear()
coll.clear();
// 判空:isEmpty()
System.out.println(coll.isEmpty());
/**
* 集合元素的遍历操作,使用迭代器Iterator接口
* 1.内部的方法:hasNext() 和 next()
* 2.集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象,
* 默认游标都在集合的第一个元素之前。
* 3.内部定义了remove(),可以在遍历的时候,删除集合中的元素。此方法不同于集合直接调用remove()
*/
Collection coll = new ArrayList();
coll.add("hello");
coll.add(123);
coll.add(false);
// 获取指针
Iterator iterator = coll.iterator();
while (iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
// 删除元素
Iterator iterator1 = coll.iterator();
while (iterator1.hasNext()){
// 一定先获取当前元素,再使用remove()
Object obj = iterator1.next();
if("hello".equals(obj)){
iterator1.remove();
}
}
// foreach 增强遍历
for (Object obj : coll){
System.out.println(obj);
}
**jdk 7情况下**
// 底层创建了长度是10的Object[]数组elementData
ArrayList list = new ArrayList();
// elementData[0] = new Integer(123);
list.add(123);
// 如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够,则扩容。
list.add(11);
// 默认情况下,扩容为原来的容量的1.5倍,同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。
// 结论:建议开发中使用带参的构造器:
ArrayList list = new ArrayList(int capacity)
jdk 8中ArrayList的变化:
// 底层Object[] elementData初始化为{}.并没有创建长度为10的数组
ArrayList list = new ArrayList();
//第一次调用add()时,底层才创建了长度10的数组,并将数据123添加到elementData[0]
list.add(123);
// 后续的添加和扩容操作与jdk 7 无异。
小结:jdk7中的ArrayList的对象的创建类似于单例的饿汉式,而jdk8中的ArrayList的对象的创建类似于单例的懒汉式,延迟了数组的创建,节省内存。
// 内部声明了Node类型的first和last属性,默认值为null
LinkedList list = new LinkedList();
// 将123封装到Node中,创建了Node对象。
list.add(123);
// Node定义为:体现了LinkedList的双向链表的说法
private static class Node<E> {
E item;
Node<E> next;
Node<E> prev;
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}
面试题:ArrayList、LinkedList、Vector三者的异同?
相同:三个类都是实现了List接口,存储数据的特点相同:存储有序的、可重复的数据
不同:见上
ArrayList list = new ArrayList();
list.add(123);
list.add(456);
list.add("hello");
list.add("okok");
// indexOf()
System.out.println(list.indexOf("hello"));
// set()
list.set(1,"new word");
// get()
System.out.println(list.get(2));
// remove()
System.out.println(list.remove(1));
// subList()
System.out.println(list.subList(0, 2));
// lastIndexOf()
System.out.println(list.lastIndexOf("hello"));
Set接口中没有额外定义新的方法,使用的都是Collection中声明过的方法。
要求:向Set(主要指:HashSet、LinkedHashSet)中添加的数据,其所在的类一定要重写hashCode()和equals(),保证无序,但是一般不需要自己重写,可以使用系统写好的。
要求:重写的hashCode()和equals()尽可能保持一致性:相等的对象必须具有相等的散列码。
一、Set:存储无序的、不可重复的数据, 以HashSet为例说明: 1. 无序性:不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加,而是根据数据的哈希值决定的。
二、添加元素的过程:以HashSet为例:
HashSet中添加元素a,先调用元素a所在的hashCode()方法,计算a的哈希值,
此哈希值接着通过某种算法计算出在HashSet底层数组中的存放位置(即为:索引位置),进行一下的判断
数组此位置上是否已经有元素:
如果此位置上没有其他元素,则元素a添加成功。 --->情况1
如果此位置上有其他元素b(或以链表形式存在的多个元素),则比较元素a与元素b的hash值:
如果hash值不相同,则元素a添加成功。 --->情况2
如果hash值相同,进而需要调用元素a所在类的equals()方法:
equals()返回true,元素a添加失败
equals()返回false,则元素a添加成功。 --->情况2
注意:对于添加成功的情况2和情况3而言:元素a 与已经存在指定索引位置上数据以链表的方式存储。
jdk 7 :元素a放到数组中,指向原来的元素。
jdk 8 :原来的元素在数组中,指向元素a
总结:HashSet底层:数组+链表的结构。
LinkedHashSet作为HashSet的子类,在添加数据的同时,每个数据还维护了两个引用,记录此数据前一个数据和后一个数据。
优点:对于频繁的遍历操作,LinkedHashSet效率高于HashSet
Set set = new LinkedHashSet();
set.add(123);
set.add(344);
set.add("hello");
set.add("Thanks");
// 按照添加顺序来遍历
Iterator iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
Set set = new TreeSet();
set.add(23);
set.add(-4);
set.add(123);
set.add(94);
// 升序排序进行遍历
Iterator iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
Map中的key:无序的、不可重复的,使用Set存储所有的key —> key所在的类要重写equals()和hashCode() (以HashMap为例)
Map中的value:无序的、可重复的,使用Collection存储所有的value —>value所在的类要重写equals()
一个键值对:key-value构成了一个Entry对象。
Map中的entry:无序的、不可重复的,使用Set存储所有的entry
* HashMap map = new HashMap():
* 在实例化以后,底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table。
* map.put(key1,value1):
* 首先,调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值,此哈希值经过某种算法计算以后,得到在Entry数组中的存放位置。
* 如果此位置上的数据为空,此时的key1-value1添加成功。 ----情况1
* 如果此位置上的数据不为空,(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在)),比较key1和已经存在的一个或多个数据
* 的哈希值:
* 如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同,此时key1-value1添加成功。----情况2
* 如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同,继续比较:调用key1所在类的equals(key2)方法,比较:
* 如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功。 ----情况3
* 如果equals()返回true:使用value1替换value2。
*
* 补充:关于情况2和情况3:此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储。
在不断的添加过程中,会涉及到扩容问题,当超出临界值(且要存放的位置非空)时,扩容。默认的扩容方式:扩容为原来容量的2倍,并将原有的数据复制过来
* 1. new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
* 2. jdk 8底层的数组是:Node[],而非Entry[]
* 3. 首次调用put()方法时,底层创建长度为16的数组
* 4. jdk7底层结构只有:数组+链表。jdk8中底层结构:数组+链表+红黑树。
* 4.1 形成链表时,七上八下(jdk7:新的元素指向旧的元素。jdk8:旧的元素指向新的元素)
4.2 当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时,此时此索引位置上的所数据改为使用红黑树存储。
* DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量,16
* DEFAULT_LOAD_FACTOR:HashMap的默认加载因子:0.75
* threshold:扩容的临界值,=容量*填充因子:16 * 0.75 => 12
* TREEIFY_THRESHOLD:Bucket中链表长度大于该默认值,转化为红黑树:8
* MIN_TREEIFY_CAPACITY:桶中的Node被树化时最小的hash表容量:64
Map map = new HashMap();
map.put("one",123);
map.put("two",234);
map.put("three",33);
// 修改
map.put("two",222);
// putAll()
Map map1 = new HashMap();
map1.put("four",44);
map1.put("five",55);
map.putAll(map1);
System.out.println(map);
// get()查询
System.out.println(map.get("two"));
// size()
System.out.println(map.size());
// containsKey() 是否包含指定key
System.out.println(map.containsKey("one"));
// contains.Vale
System.out.println(map.containsValue(222));
// remove()移除指定key和value,返回Value
System.out.println(map.remove("three"));
// clear()
map.clear();
/**
* 元视图操作的方法
*/
// 遍历Key:keySet
Set set = map.keySet();
Iterator iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
//遍历Value:values
Collection values = map.values();
for (Object object : values){
System.out.println(object);
}
// 遍历Key-Value
Set entrySet = map.entrySet();
Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
while (iterator1.hasNext()){
Object obj = iterator1.next();
// obj => entry
Map.Entry en = (Map.Entry)obj;
System.out.println(en.getKey()+" ----> " + en.getValue());
}