• java集合(容器)基本知识


    一、概述

    集合是对象的容器,是用来存储对象的,其中包含了操作对象的各种方法,类似于数组的功能。
    所有的集合类都位于java.util包下,并发容器多数都在java.util.concurrent包中。
    但是集合和数组是有区别的:
    数组可以存储引用类型和基本类型;集合只能存储引用类型。
    那对于基本类型怎么办呢,有一个装箱拆箱的操作。
    装箱:基本类型转变为包装器类型的过程。
    拆箱:包装器类型转变为基本类型的过程。

    集合对基本数据类型会进行自动装箱的操作。
    如图所示:
    在这里插入图片描述

    二、集合框架

    Collection框架如图所示:
    在这里插入图片描述
    Map框架如图所示:
    在这里插入图片描述
    List, Set, Queue, Map的区别:
    1、List有序,可重复;可根据索引获取元素。
    2、Set无序,不可重复;独一无二;不能根据索引获取元素。
    3、Queue按特定的排队规则来确定先后顺序,有序的、可重复;
    4、Map使用键值对(key-value)存储,类似于数学上的函数 y=f(x),“x” 代表 key,“y” 代表 value,key 是无序的、不可重复的,value 是无序的、可重复的,每个键最多映射到一个值。

    无序性不等于随机性 ,无序性是指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。
    不可重复性是指添加的元素按照 equals() 判断时 ,返回 false,需要同时重写 equals() 方法和 hashCode() 方法。

    三、Collection方法

    如图:
    在这里插入图片描述

    四、List集合

    二话不说,先上图:
    在这里插入图片描述

    ArrayList 与 LinkedList 区别:
    1、都不是线程安全;
    2、底层一个是数组,一个是双向链表(1.7之后不再是双向循环列表);
    3、ArrayList 采用数组存储,所以插入和删除元素的时间复杂度受元素位置的影响。 LinkedList 采用链表存储,所以,如果是在头尾插入或者删除元素不受元素位置的影响。
    4、LinkedList 不支持高效的随机元素访问,而 ArrayList 支持。快速随机访问就是通过元素的序号快速获取元素对象(对应于get(int index)方法)。
    5、内存空间占用不同:ArrayList 的空 间浪费主要体现在在 list 列表的结尾会预留一定的容量空间,而 LinkedList 的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗比 ArrayList 更多的空间(因为要存放直接后继和直接前驱以及数据)。
    Vector几乎不用,最常用的还是ArrayList 。

    五、Set集合

    在这里插入图片描述

    1、HashSet底层数据结构采用哈希表实现,元素无序且唯一,线程不安全,效率高,可以存储null元素,元素的唯一性是靠所存储元素类型是否重写hashCode()和equals()方法来保证的,如果没有重写这两个方法,则无法保证元素的唯一性。
    2、LinkedHashSet底层数据结构采用链表和哈希表共同实现,链表保证了元素的顺序与存储顺序一致,哈希表保证了元素的唯一性。线程不安全,效率高。
    3、TreeSet底层数据结构采用二叉树来实现,元素唯一且已经排好序;唯一性同样需要重写hashCode和equals()方法,二叉树结构保证了元素的有序性。根据构造方法不同,分为自然排序(无参构造)和比较器排序(有参构造),自然排序要求元素必须实现Compareable接口,并重写里面的compareTo()方法;比较器排序需要在TreeSet初始化是时候传入一个实现Comparator接口的比较器对象,或者采用匿名内部类的方式new一个Comparator对象,重写里面的compare()方法;
    Set具有与Collection完全一样的接口,因此没有任何额外的功能,不像前面有两个不同的List。实际上Set就是Collection,只是行为不同。(这是继承与多态思想的典型应用:表现不同的行为。)Set不保存重复的元素。

    comparable 和 Comparator 的区别
    Comparable 和 Comparator 同时实现时,则以Comparator为主。

    六、Queue

    Queue 是单端队列,只能从一端插入元素,另一端删除元素,实现上一般遵循 先进先出(FIFO) 规则。
    Deque 是双端队列,在队列的两端均可以插入或删除元素。Deque 扩展了 Queue 的接口, 增加了在队首和队尾进行插入和删除的方法。
    ArrayDeque 与 LinkedList 的区别

    ArrayDeque 和 LinkedList 都实现了 Deque 接口,两者都具有队列的功能。
    ArrayDeque是基于可变长的数组和双指针来实现,而 LinkedList 则通过链表来实现。 ArrayDeque 不支持存储 NULL 数据,但
    LinkedList 支持。 ArrayDeque 是在 JDK1.6 才被引入的,而LinkedList 早在 JDK1.2 时就已经存在。
    ArrayDeque 插入时可能存在扩容过程, 不过均摊后的插入操作依然为 O(1)。虽然 LinkedList不需要扩容,但是每次插入数据时均需要申请新的堆空间,均摊性能相比更慢。
    从性能的角度上,选用 ArrayDeque 来实现队列要比 LinkedList 更好。此外,ArrayDeque 也可以用于实现栈。

    PriorityQueue:
    PriorityQueue 是在 JDK1.5 中被引入的, 其与 Queue 的区别在于元素出队顺序是与优先级相关的,即总是优先级最高的元素先出队。

    PriorityQueue 利用了二叉堆的数据结构来实现的,底层使用可变长的数组来存储数据
    PriorityQueue 通过堆元素的上浮和下沉,实现了在 O(logn) 的时间复杂度内插入元素和删除堆顶元素。
    PriorityQueue 是非线程安全的,且不支持存储 NULL 和 non-comparable 的对象。
    PriorityQueue 默认是小顶堆,但可以接收一个 Comparator 作为构造参数,从而来自定义元素优先级的先后。

    七、Map

    在这里插入图片描述
    我之前已经过了一遍HashMap的源码,这里就不过多描述了。HashMap源码解析(jdk1.8,万字大章,图文并茂)

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/liwangcuihua/article/details/126300465