java 入土--集合详解

java 集合

集合是对象的容器，实现了对对象的常用的操作，类似数组功能。
和数组的区别：

• 数组长度固定，集合长度不固定
• 数组可以存储基本类型和引用类型，集合只能存储引用类型
• 使用时需要导入类

Collection 接口

Collection 继承 Iterable 接口，实现子类可放多个 object 元素，Collection 接口无直接实现类，是通过子类接口 Set 与 List 实现。
是单列集合的顶层实现接口，他表示一组对象，这些对象也称 Collectioin 的元素。
JDK 不提供此接口的任意直接实现，他提供更具体的子接口（如 Set 和 List）的实现。

List

list 集合是 collection 的子接口，元素有序，且添加顺序与取出顺序一致，支持索引。

List 是一个接口，继承自 Collection 接口。

List 是一个有序集合，用户可以精确的控制列表中的每一个元素的插入位置。可以通过整数索引访问元素，并搜索列表中的元素。
与 Set 集合不同，列表通常允许重复元素。
List 集合特点：

• 有序
• 可重复

List 集合的特有方法：

• add(index,E)指定位置添加元素

• remove(index)删除指定位置的元素

• set(index,E)修改指定位置的元素

• get(index)获取指定位置的元素

• List 集合的几种常用方法

List<> list = new ArraryList();
list.add(obj)//末尾添加元素
list.add(index,obj)//在指定位置添加元素
list.remove(obj)//删除元素
list.indexof(obj)//返回第一次出现的位置
list.lastIndexOf(obj)//返回最后出现的位置
list.set(indes,obj)//设置指定位置的元素，相当于替换
list.get(index)//返回指定位置的元素
list.contains(obj)//查找当前元素是否存在。
list.size()//返回list的长度
list.clear()//清空集合
list.isEmpty()//判断是否为空
list.removeAll(list)//删除多个元素。

Arraylist

Arrarylist 的底层维护了一个 Object 类型的 elementData 数组，其底层就是一个数组。

ArrayList 集合：可调整大小的数组的实现 List 接口。 实现所有可选列表操作，并允许所有元素，包括 null 。

底层是数组， 查询快，增删慢于 LinkedList 集合

• 无参构造扩容
  若使用无参构造，初始的 elementData 为 0，第一次添加元素，扩容为 10，若再次扩容，则扩容为 elementData 的 1.5 倍。0->10->15->22....
• 有参构造扩容
  若使用 new Arrarylist(int n)初始化数组，则为指定大小，扩容时也是按照 elementData 的 1.5 倍

Vector

Vector 是 List 的子类，继承 AbstractList 接口，实现 List 接口，底层也是一个 Object[] elementData 数组。

Vector 是线程同步的，是线程安全的,开发中若需要线程同步，用 Vextor 集合。

LinkedList

Linked 的意思是链接，字面意思来看，该集合是一个链表，事实也正是如此，LinkedList 的底层是实现了双向链表和双端队列。
可以添加任意的重复元素，包括 null。
由于是链表，所以不需要扩容，增删效率高。

//链表实现演示
public class Node {
    private Object item;//对象
    public Node first;
    public Node last;

    public Node(Object name) {
        this.item = name;
    }
}

LinkedList 集合特有功能

        LinkedList link = new LinkedList();
        link.add("hello");
        link.add("world");
        link.add("hello world");
        //添加元素
        link.addFirst("fist");
        link.addLast("last");
        System.out.println(link);
        System.out.println("------------------");
        //获取元素
        System.out.println(link.getFirst());
        System.out.println(link.getLast());
        System.out.println("------------------");
        //删除元素
        link.removeFirst();
        link.removeLast();
        System.out.println(link);
        System.out.println("------------------");

List 的最常用的三种遍历方法

//以ArraryList为例
 public static void main(String[] args) {
     List list = new ArrayList();
     List list = new ArrayList();
     list.add("11");
     list.add("12");
     //普通for循环
     for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
         System.out.println(list.get(i));
     }
     //增强for
     for (Object o : list) {
         System.out.println(o.toString());
     }
     //iterator循环
    //通过列表迭代器添加元素，不会出现并发修改异常
     Iterator it = list.iterator();
     while (it.hasNext()) {
         System.out.println(it.next());
     }
 }

实例：将 Student 对象添加到集合，三种方式遍历

        Student student = new Student("张三",18);
        Student student2 = new Student("wangjiaqi",13);
        ArrayList array = new ArrayList();
        array.add(student);
        array.add(student2);
        //增强for
        for (Student students : array) {
            System.out.println(students.getName()+students.getAge());
        }
        //迭代器
        Iterator it = array.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Student students = it.next();
            System.out.println(students.getName()+students.getAge());
        }
        //普通for
        for(int i = 0; i < array.size(); i++){
            Student students = array.get(i);
            System.out.println(students.getName()+students.getAge());
        }

Set

Set 接口也是单例的，是无序的，增加和取出顺序是不确定的，无索引不可重复，null 最多有一个。
继承自 Collection 接口，
Set 的方法与 List 的方法相差不大，但不能用索引的方式遍历。

HashSet

HashSet 实现 Set 接口，其底层是 HashMap，由于 HashMap 的底层是数组+链表+红黑树，所以 HashSet 的底层就是数组+链表+红黑树，存储时，底层通过 equles（）和 hash（）方法来确定存储位置，所以存入与取出的顺序不一致。

HashSet 的初始大小是 16 长度大小的数组，当数组的容量达到 16 的 0.75 倍时，会进行提前扩容，也就是数组在满足 12 时，会进行扩容，其扩容倍数为 2 倍。

注：当数组长度大于 64，同时链表长度大于 8 时，hashSet 变为红黑树存储，优化存储结构。

要注意重写 hashCode 与 equlse 方法才能使不同对象的相同内容实现不重复。

LinkedHashSet

父类是 HashSet，底层是 LinkedHashMap，维护了一个数组+双向链表，也是以 hsash 值来确定位置。存储结构是双向链表，所以是有序的，不允许有双向链表。

• 扩容机制
  • 第一次时，数组 table 扩容到 16，底层是存储在 LinkedHashMap$Entry 对象节点上，数组是 HashMap$Node[],在数组中存放 LinkedHashMap$Entry 对象。

TreeSet

底层是 TreeMap，可以进行排序，当我们使用无参构造器，创建 TreeSet 时，仍然是无序的.
当我们需要按照某种方式进行排序时，需要使用 TreeSet 提供的一个构造器，可以传入一个比较器[匿名内部类]并指定排序规则

//具体的比较规则还需根据实际进行重写，这里举一个例子。
    TreeSet