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目录

• 1、Set系列集合
• • （1）Set系列集系概述
  • （2）实现类：HashSet集合元素无序的底层原理：哈希表
  • （3）实现类：HashSet集合元素去重复的底层原理
  • （4）实现类：LinkedHashSet
  • （5）实现类：TreeSet
• 2、Collection体系的特点、使用场景总结
• 3、补充知识：可变参数
• 4、补充知识：集合工具类Collections
• 5、Map集合体系
• • （1）Map集合的概述
  • （2）Map集合体系特点
  • （3）Map集合常用API
  • （4）Map集合的遍历方式
  • • 方式一：键找值的方式遍历
    • 方式二：键值对的方式遍历
    • 方式三：Lambda表达式
  • （5）Map集合的实现类HashMap
  • （6）Map集合的实现类LinkedHashMap
  • （7）Map集合的实现类TreeMap

学习内容：

• Set系列集合的特点：Set系列集合的特点和底层原理。
• 集合工具类Collections：快速的对集合进行元素的添加，排序等操作。
• 综合案例：把Collection家族的集合应用起来解决一些问题。
• Map集合体系：Map体系的集合能解决什么问题，有 哪些体系，各自的特点是什么样的 。
• 集合的嵌套：开发中集合中的元素可能又是一种集合形式，这种方式很常见，需要认识， 并学会对其进行处理。

1、Set系列集合

（1）Set系列集系概述

Set系列集合特点

• 无序：存取顺序不一致
• 不重复：可以去除重复
• 无索引：没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历，也不能通过索引来获取元素。

Set集合实现类特点

• HashSet : 无序、不重复、无索引。
• LinkedHashSet：有序、不重复、无索引。
• TreeSet：排序、不重复、无索引。

Set集合的功能上基本上与Collection的API一致。

（2）实现类：HashSet集合元素无序的底层原理：哈希表

HashSet底层原理

• HashSet集合底层采取哈希表存储的数据。
• 哈希表是一种对于增删改查数据性能都较好的结构。

哈希表的组成

• JDK8之前的，底层使用数组+链表组成
• JDK8开始后，底层采用数组+链表+红黑树组成。

先了解哈希值：是JDK根据对象的地址，按照某种规则算出来的int类型的数值。

Object类的API：public int hashCode()：返回对象的哈希值。

对象的哈希值特点

• 同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的
• 默认情况下，不同对象的哈希值是不同的

JDK1.8版本开始HashSet原理解析

• 底层结构：哈希表（数组、链表、红黑树的结合体）
• 当挂在元素下面的数据过多时，查询性能降低，从JDK8开始后，当链表长度超过8的时候，自动转换为红黑树。

（3）实现类：HashSet集合元素去重复的底层原理

（4）实现类：LinkedHashSet

LinkedHashSet集合概述和特点

• 有序、不重复、无索引。
• 这里的有序指的是保证存储和取出的元素顺序一致
• 原理：底层数据结构是依然哈希表，只是每个元素又额外的多了一个双链表的机制记录存储的顺序。

（5）实现类：TreeSet

TreeSet集合概述和特点

• 不重复、无索引、可排序
• 可排序：按照元素的大小默认升序（有小到大）排序。
• TreeSet集合底层是基于红黑树的数据结构实现排序的，增删改查性能都较好。
• 注意：TreeSet集合是一定要排序的，可以将元素按照指定的规则进行排序。

TreeSet集合默认的规则

• 对于数值类型：Integer , Double，官方默认按照大小进行升序排序。
• 对于字符串类型：默认按照首字符的编号升序排序。
• 对于自定义类型如Student对象，TreeSet无法直接排序。

结论：想要使用TreeSet存储自定义类型，需要制定排序规则

TreeSet集合自定义排序规则方式

• 类实现Comparable接口，重写比较规则。
• 集合自定义Comparator比较器对象，重写比较规则。

2、Collection体系的特点、使用场景总结

1. 如果希望元素可以重复，又有索引，索引查询要快？

• 用ArrayList集合，基于数组的。（用的最多）

2. 如果希望元素可以重复，又有索引，增删首尾操作快？

• 用LinkedList集合，基于链表的。

3. 如果希望增删改查都快，但是元素不重复、无序、无索引。

• 用HashSet集合，基于哈希表的。

4. 如果希望增删改查都快，但是元素不重复、有序、无索引。

• 用LinkedHashSet集合，基于哈希表和双链表。

5. 如果要对对象进行排序。

• 用TreeSet集合，基于红黑树。后续也可以用List集合实现排序。

3、补充知识：可变参数

可变参数

• 可变参数用在形参中可以接收多个数据。
• 可变参数的格式：数据类型…参数名称

可变参数的作用

• 接收参数非常灵活，方便。可以不接收参数，可以接收1个或者多个参数，也可以接收一个数组
• 可变参数在方法内部本质上就是一个数组。

可变参数的注意事项：

• 一个形参列表中可变参数只能有一个
• 可变参数必须放在形参列表的最后面

4、补充知识：集合工具类Collections

• java.utils.Collections:是集合工具类
• 作用：Collections并不属于集合，是用来操作集合的工具类。

Collections常用的API

Collections排序相关API

• 使用范围：只能对于List集合的排序。

5、Map集合体系

（1）Map集合的概述

Map集合概述和使用

• Map集合是一种双列集合，每个元素包含两个数据。
• Map集合的每个元素的格式：key=value(键值对元素)。
• Map集合也被称为“键值对集合”。

Map集合整体格式：

• Collection集合的格式: [元素1,元素2,元素3…]
• Map集合的完整格式：{key1=value1 , key2=value2 , key3=value3 , …}

使用场景

• Map集合非常适合做类购物车这样的业务场景。

（2）Map集合体系特点

• 使用最多的Map集合是HashMap。
• 重点掌握HashMap , LinkedHashMap , TreeMap。

Map集合体系特点

• Map集合的特点都是由键决定的。
• Map集合的键是无序,不重复的，无索引的，值不做要求（可以重复）。
• Map集合后面重复的键对应的值会覆盖前面重复键的值。
• Map集合的键值对都可以为null。

Map集合实现类特点

• HashMap:元素按照键是无序，不重复，无索引，值不做要求。（与Map体系一致）
• LinkedHashMap:元素按照键是有序，不重复，无索引，值不做要求。
• TreeMap：元素按照建是排序，不重复，无索引的，值不做要求。**

（3）Map集合常用API

• Map是双列集合的祖宗接口，它的功能是全部双列集合都可以继承使用的。

（4）Map集合的遍历方式

方式一：键找值的方式遍历

先获取Map集合全部的键，再根据遍历键找值。

• 先获取Map集合的全部键的Set集合。
• 遍历键的Set集合，然后通过键提取对应值。

方式二：键值对的方式遍历

把“键值对“看成一个整体，难度较大。

• 先把Map集合转换成Set集合，Set集合中每个元素都是键值对实体类型了。
• 遍历Set集合，然后提取键以及提取值。

方式三：Lambda表达式

得益于JDK 8开始的新技术Lambda表达式，提供了一种更简单、更直接的遍历集合的方式。

（5）Map集合的实现类HashMap

HashMap的特点

• HashMap是Map里面的一个实现类。特点都是由键决定的：无序、不重复、无索引
• 没有额外需要学习的特有方法，直接使用Map里面的方法就可以了。
• HashMap跟HashSet底层原理是一模一样的，都是哈希表结构，只是HashMap的每个元素包含两个值而已。

实际上：Set系列集合的底层就是Map实现的，只是Set集合中的元素只要键数据，不要值数据而已。

（6）Map集合的实现类LinkedHashMap

LinkedHashMap集合概述和特点

• 由键决定：有序、不重复、无索引。
• 这里的有序指的是保证存储和取出的元素顺序一致
• 原理：底层数据结构是依然哈希表，只是每个键值对元素又额外的多了一个双链表的机制记录存储的顺序。

（7）Map集合的实现类TreeMap

TreeMap集合概述和特点

• 由键决定特性：不重复、无索引、可排序
• 可排序：按照键数据的大小默认升序（有小到大）排序。只能对键排序。
• 注意：TreeMap集合是一定要排序的，可以默认排序，也可以将键按照指定的规则进行排序
• TreeMap跟TreeSet一样底层原理是一样的。

TreeMap集合自定义排序规则有2种

• 类实现Comparable接口，重写比较规则。
• 集合自定义Comparator比较器对象，重写比较规则。

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