java之集合類詳解
面試常見問題
ArrayList和LinkedList的聯絡和區別
1. ArrayList是實現了基於動態陣列的資料結構，LinkedList基於連結串列的資料結構。
2. 對於隨機訪問get和set，ArrayList覺得優於LinkedList，因為LinkedList要移動指標。
3. 對於新增和刪除操作add和remove，LinedList比較佔優勢，因為ArrayList要移動資料
Vector和ArrayList的聯絡和區別
1、Vector是多執行緒安全的，而ArrayList不是，這個可以從原始碼中看出，Vector類中的方法很多有synchronized進行修飾，這樣就導致了 Vector在效率上無法與ArrayList相比；
2、兩個都是採用的線性連續空間儲存元素，但是當空間不足的時候，兩個類的增加方式是不同的，很多網友說Vector增加原來空間的一倍，ArrayList增加原來空間的50%，其實也差不多是這個意思，不過還有一點點問題可以從原始碼中看出，一會兒從原始碼中分析。
3、Vector可以設定增長因子，而ArrayList不可以。
在說集合前我們不得不說一下陣列
陣列的作用：存放一組相同的資料型別(基本或物件)的資料，從而實現對資料的管理
優勢：可以快速的通過下標對陣列元素進行訪問，效率高
劣勢：容量實現定義好了，不能隨著需求變化而擴容
因此出現了更好的集合框架
一、陣列和集合的比較
陣列不是面向物件的，存在明顯的缺陷，集合彌補了陣列的缺點，比陣列更靈活更實用，而且不同的集合框架類可適用不同場合。如下：
·1：陣列能存放基本資料型別和物件，而集合類存放的都是物件的引用，而非物件本身！
·2：陣列容易固定無法動態改變，集合類容量動態改變。
·3：陣列無法判斷其中實際存有多少元素，length只告訴了陣列的容量，而集合的size()可以確切知道元素的個數
·4：集合有多種實現方式和不同適用場合，不像陣列僅採用順序表方式
·5：集合以類的形式存在，具有封裝、繼承、多型等類的特性，通過簡單的方法和屬性即可實現各種複雜操作，大大提高了軟體的開發效率
二、java集合主要由兩個介面派生：Collection和Map，是集合框架的根介面。
collection的子介面：Set:介面 ---實現類： HashSet、LinkedHashSet
set的子介面SortedSet介面---實現類：TreeSet
List:介面---實現類： LinkedList,Vector,ArrayList
List:有序列表，允許存放重複的元素；
實現類：
ArrayList：陣列實現，查詢快，增刪慢，輕量級；(執行緒不安全)
LinkedList：雙向連結串列實現，增刪快，查詢慢 (執行緒不安全)
Vector：陣列實現，重量級 (執行緒安全、使用少)
Set:無序集合，不允許存放重複的元素；允許使用null元素
HashSet 的後臺有一個HashMap;初始化後臺容量；只不過生成一個HashSet的話，系統只提供key的訪問； 如果有兩個Key重複，那麼會覆蓋之前的；
實現類
HashSet：equals返回true，hashCode返回相同的整數；雜湊表；儲存的資料是無序的。
LinkedHashSet：此實現與 HashSet 的不同之外在於，後者維護著一個運行於所有條目的雙重連結列表。儲存的資料是有序的。
雜湊表詳解http://www.bianceng.cn/Programming/sjjg/200705/1126.htm
http://blog.csdn.net/feixiaoxing/article/details/6885657
http://blog.csdn.net/jdh99/article/details/8490704
子介面SortedSet,對Set排序實現類 :TreeSet：使用元素的自然順序對元素進行排序，或者根據建立 set 時提供的 Comparator 進行排序；二叉樹實現的；
二叉樹詳解：http://blog.csdn.net/luckyxiaoqiang/article/details/7518888/
http://blog.csdn.net/pony_maggie/article/details/38390513
Map的實現類：HashMap、TreeMap、LinkedHashMap、Hashtable等
HashMap：鍵值對，key不能重複，但是value可以重複；key的實現就是HashSet；value對應著放；允許null的鍵或值；
Hashtable：執行緒安全的，不允許null的鍵或值；
Properties:：key和value都是String型別，用來讀配置檔案；
TreeMap：對key排好序的Map; key 就是TreeSet, value對應每個key; key要實現Comparable介面或TreeMap有自己的構造器；
LinkedHashMap： 此實現與 HashMap 的不同之處在於，後者維護著一個運行於所有條目的雙重連結列表。儲存的數
據是有序的。
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介面 |
簡述 |
實現 |
操作特性 |
成員要求 |
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Set |
成員不能重複 |
HashSet |
外部無序地遍歷成員 |
成員可為任意Object子類的物件，但如果覆蓋了equals方法，同時注意修改hashCode方法。 |
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TreeSet |
外部有序地遍歷成員；附加實現了SortedSet, 支援子集等要求順序的操作 |
成員要求實現caparable介面，或者使用 Comparator構造TreeSet。成員一般為同一型別。 |
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LinkedHashSet |
外部按成員的插入順序遍歷成員 |
成員與HashSet成員類似 |
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List |
提供基於索引的對成員的隨機訪問 |
ArrayList |
提供快速的基於索引的成員訪問，對尾部成員的增加和刪除支援較好 |
成員可為任意Object子類的物件 |
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LinkedList |
對列表中任何位置的成員的增加和刪除支援較好，但對基於索引的成員訪問支援效能較差 |
成員可為任意Object子類的物件 |
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Map |
儲存鍵值對成員，基於鍵找值操作，compareTo或compare方法對鍵排序 |
HashMap |
能滿足使用者對Map的通用需求 |
鍵成員可為任意Object子類的物件，但如果覆蓋了equals方法，同時注意修改hashCode方法。 |
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TreeMap |
支援對鍵有序地遍歷，使用時建議先用HashMap增加和刪除成員，最後從HashMap生成TreeMap；附加實現了SortedMap介面，支援子Map等要求順序的操作 |
鍵成員要求實現caparable介面，或者使用Comparator構造TreeMap。鍵成員一般為同一型別。 |
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LinkedHashMap |
保留鍵的插入順序，用equals 方法檢查鍵和值的相等性 |
成員可為任意Object子類的物件，但如果覆蓋了equals方法，同時注意修改hashCode方法。 |
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IdentityHashMap |
使用== 來檢查鍵和值的相等性。 |
成員使用的是嚴格相等 |
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WeakHashMap |
其行為依賴於垃圾回收執行緒，沒有絕對理由則少用 |
三、Collection常見方法
add(E e); addAll(Collection c);clear();contains(Obj o);返回是否包含指定的元素(true false)
containsAll(Collection c)是否包含c中所有元素 isEmpty(); iterator();remove();size();toArray();返回
collection中所有元素的陣列
四、集合的遍歷
1、增強for迴圈 for(Obj o:c){syso(o)}
2、使用iterator ， Iterator it=c.iterator;
while(it.hasNext()){Object o = it.next()}
3、普通迴圈：for(Iterator it=c.iterator();it.hasNext();){it.next() }
五、程式碼例項
1、 ArrayList
import java.util.ArrayList;
/**
*
* 關於ArrayList的基本操作
* 其它操作感興趣的讀者可以自己結合原始碼實現一下
* * @author erqing
*
*/
public class ListTest {
public static void main(String[] args) {
/* 新建一個ArrayList */
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
System.out.println("初始化大小:" + list.size());
/* 新增元素 */
list.add("zzz");
list.add("egg");
list.add("hell");
list.add("child");
System.out.println("當前容量:" + list.size());
/* 將ArrayList的大小和實際所含元素的大小設定一致 */
list.trimToSize();
/* 遍歷 */
for (String string : list) {
System.out.println(string);
}
/* 在指定位置插入元素 */
list.add(2, "zhu");
for (String string : list) {
System.out.println(string);
}
System.out.println("--------------");
/* 清空list */
list.clear();
/* 遍歷 */
for (String string : list) {
System.out.println(string);
}
System.out.println("--------------");
}
}
2、LinkedList
import java.util.LinkedList;
public class LinkedListTest {
public static void main(String[] args) {
/* 新建一個list */
LinkedList<Integer> list = new LinkedList<Integer>();
System.out.println(list.size());
/* 向list中新增元素 */
list.add(222);
list.add(111);
list.add(0);
list.add(3333);
list.add(8888);
System.out.println(list.size());
/* 遍歷list */
for (Integer integer : list) {
System.out.println(integer);
}
/* 獲取第一個元素 ,即header的next域*/
System.out.println("第一個元素是:" + list.getFirst());
/*獲取最後一個元素,即header的previous域*/
System.out.println("最後一個元素是:"+list.getLast());
}
}
3、hashset
public static void main(String[] args) {
Set set = new HashSet();
set.add("a");
set.add("b");
System.out.println(set);
Student stu= new Student(18, "小名", 60);
set.add(stu);//呼叫第一個物件的hashcode方法 調 equals
set.add(new Student(19, "小明", 60));
set.add(new Student(19, "小明", 60));
set.add(new Student(20, "小明", 61));
System.out.println(set);
}
4、treeset
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.TreeSet;
/**
* 使用treeset存放一組學生成績
* 1、可以自動排序(系統類 自然排序)
* 2、不可重複(去重)
* 3、只能存放一種資料型別
* ---存放到 treeset中的元素必須要具有比較能力
* 呼叫compareTo() 如果得到的結果為0 ， 兩個元素相等
* 1 ---》排到後面
* -1 --->排到前面
*
* hashset:-->hashtable(雜湊表)
* treeset:-->二叉樹，紅黑樹演算法
* 每存入一個元素就會呼叫一次compareTo方法
* @author Administrator
*
*/
import java.util.Comparator;
/**
* 外部比較器，當系統類提供的比較規則滿足不了需求時使用
* 1、自己建立一個比較器 實現 Comprator介面 ，新增一個泛型（需要比較的資料型別）
* 2、重寫comprae方法,用來比較，引數是兩個需要比較的物件
* @author Administrator
*
*/
public class MyStrCompartor implements Comparator<String>{
@Override
public int compare(String o1, String o2) {
//按照字串長度排序
return o1.length() - o2.length();
}
}
public class TestTreeSet02 {
public static void main(String[] args) {
//使用外部比較器，
//1 拿到比較器的物件
MyStrCompartor mcom = new MyStrCompartor();
//2在建立集合時，呼叫有參的構造方法，把比較器傳進去
//3、在treeset中新增元素時，會優先呼叫自定義比較器的方法
//treeset專用
TreeSet ts = new TreeSet(mcom);
// ts.add(20);//自動裝箱
// ts.add(1);
// ts.add(100);
// ts.add(7);
// ts.add(8);
// ts.add(100);
System.out.println(ts);
//需求：不希望按照系統的排序來排列
//自己建立一個比較規則
ts.add("xiaomi32313");
ts.add("zhangliguo5");
ts.add("asima1");
ts.add("baibaibai4");
ts.add("sansan2");
// ts.add(new Student("yushen", 19, 19));
// ts.add(new Student("xiaoming", 19, 19));
// ts.add(new Student("axiaoming1", 19, 18));
System.out.println(ts);
}
}
5、hashmap
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
/**
* HashMap的使用
* @author erqing
*
*/
public class MapTest {
public static void main(String[] args) {
/* 初始化map */
Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>();
System.out.println("HashMap的初始值:" + map.size());
System.out.println("HashMap是否為空:" + (map.isEmpty() ? "是" : "否"));
/* 想map中新增元素 */
map.put("erqing", 1);
map.put("niuniu", 2);
map.put("egg", 3);
System.out.println(map.size());
;
System.out.println("HashMap是否為空:" + (map.isEmpty() ? "是" : "否"));
/* 遍歷HashMap中的元素 */
Set<String> set = map.keySet();
for (String s : set) {
System.out.println(s + " " + map.get(s) + " " + "hashcode:"
+ s.hashCode());
}
/*檢測是否含有某個Key*/
System.out.println(map.containsKey("egg"));
/*檢測是否含有某個Value*/
System.out.println(map.containsValue(2));
/*列印hashCode*/
System.out.println(map.hashCode());
}
}
/*
輸出：
HashMap的初始值:0
HashMap是否為空:是
3
HashMap是否為空:否
niuniu 2 hashcode:-1045196352
egg 3 hashcode:100357
erqing 1 hashcode:-1294670850
true
true
1955200455
*/
6、treemap
public static void main(String[] args) {
SortedMap<String, Integer> map = new TreeMap<String, Integer>();
map.put("zgg", 1);
map.put("erqing", 3);
map.put("niu", 0);
map.put("abc", 2);
map.put("aaa", 5);
// map.put(1004, new Student("04",18 ,1004));
// map.put(1005, new Student("05",18 ,1005)); 也能存new
Set<String> keySet = map.keySet();
for (String string : keySet) {
System.out.print(map.get(string)+" ");
}
}
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