• Java 进阶集合和数据结构



    活动地址:CSDN21天学习挑战赛

    一、数组和集合都是容器,为什么用集合?

    1、数组和集合的异同点

    1)元素个数存储

    数组定义类型确定,长度固定
    集合类型可以不固定,长度可变

    2)元素类型

    数组可以存储基本类型、引用类型数据
    集合只能存储引用类型数据

    3)场景

    数组适合已经明确存储类型和个数的情况,查询速度较快
    集合适合类型和个数未知,需要增删的情况,整体功能比数组强大
    在这里插入图片描述

    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    public class ClassStructure {
        public static void main(String[] args) {
            //数组类型确定,个数确定   支持基本类型
            int[] i = {1,2,3};
            //数组支持引用类型
            Integer[] ii = {1,2,3};
            //集合类型不确定
            List<Object> list = new ArrayList<>();
            //集合支持引用类型
            List<Integer> listStr = new ArrayList<>();
            //集合不支持基本类型
            List<int>  listI = new ArrayList<>();
            list.add("123");
            list.add(123);
        }
    }
    
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    二、常用集合

    1、集合关系图

    在这里插入图片描述

    2、集合基本方法

    方法说明
    default Spliterator spliterator(); 得到该集合的分离器
    default Stream stream(); 转换为Stream流
    default Stream parallelStream(); 转换为Stream并行流
    Object[] toArray(); 将集合转换为数组
    void clear(); 清空集合
    int size(); 获取集合大小
    boolean isEmpty(); 判断是否为空
    boolean contains(Object obj); 判断是否包含
    boolean add(E e); 向集合增加元素
    boolean remove(E e); 向集合移除元素
    boolean containsAll(Collection ele); 判断是否包含另一个集合的元素
    boolean addAll(Collection ele); 添加一个集合的全部元素
    boolean removeAll(Collection ele); 删除一个集合的全部元素
    boolean equals(Object ele); 判断是否相同

    3、集合特点

    • List集合:元素有序、有索引、可重复

    ArrayList、LinkedList同上

    • Set集合:元素无序、无索引、不重复

    HashSet同上
    LinkedHashSet:有序、无索引、不重复
    TreeSet:排列默认升序、无索引、不重复

    4、集合接口和实现类作用

    1)接口作用

    接口名称 作用
    Iterator Iterator 对象被称之为迭代器。是集合接口的父接口,实现类实现 Collection 时就必须实现 Iterator 接口。
    Collection 是 List、Set 的父接口,是存放一组单值的最大接口。单值是指集合中的每个元素都是一个对象。一般很少直接使用此接口直接操作。
    List 是最常用的接口。使用 List 能够精确地控制每个元素插入的位置,用户能够使用索引(元素在 List 中的位置,类似于数组下标)来访问 List 中的元素。
    Set 不能包含重复的元素。
    Map 是存放键值的最大接口,即接口中的每个元素都是一对,以 key➡value 的形式保存。

    2)实现类作用

    类名称作用
    HashSet 为优化査询速度而设计的 Set。它是基于 HashMap 实现的,HashSet 底层使用 HashMap 来保存所有元素,实现比较简单
    TreeSet 实现了 Set 接口,是一个有序的 Set,这样就能从 Set 里面提取一个有序序列
    ArrayList 一个用数组实现的 List,能进行快速的随机访问,效率高而且实现了可变大小的数组
    LinkedList 对顺序访问进行了优化,但随机访问的速度相对较慢。此外它还有 addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst() 和 removeLast() 等方法
    HsahMap 按哈希算法来存取键对象
    TreeMap 可以对键对象进行排序

    5、集合的遍历(实战)

    1)Iterator迭代器遍历

    Iterator iterator():得到迭代器对象,默认指向当前集合的索引0
    迭代器如果取元素越界会出现NoSuchElementException异常

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    import java.util.ArrayList;
    import java.util.Iterator;
    import java.util.List;
    public class ClassStructure {
        public static void main(String[] args) {
            //创建集合
            List<String> list = new ArrayList<>();
            list.add("aa");
            list.add("bb");
            list.add("cc");
            list.add("dd");
            list.add("ee");
            list.add("ff");
            //获取迭代器
            Iterator<String> iter = list.iterator();
            //遍历输出集合中所有元素
            while (iter.hasNext()) {
                //输出集合中第一个元素
                String ele = iter.next();
                System.out.println(ele);
            }
        }
    }
    
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    2)for循环遍历

    for(初始表达式;条件表达式;循环表达式){
    	循环条件
    }
    
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    在这里插入图片描述

    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    public class ClassStructure {
        public static void main(String[] args) {
            List<String> list = new ArrayList<>();
            list.add("aa");
            list.add("bb");
            list.add("cc");
            list.add("dd");
            list.add("ee");
            list.add("ff");
            //for循环
            for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
                System.out.println(list.get(i));
            }
        }
    }
    
    
    
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    3)增强for循环(foreach)遍历

            for (元素数据类型 变量名 : 集合或数组) {
                循环语句;
            }
    
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    在这里插入图片描述

    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    public class ClassStructure {
        public static void main(String[] args) {
            List<String> list = new ArrayList<>();
            list.add("aa");
            list.add("bb");
            list.add("cc");
            list.add("dd");
            list.add("ee");
            list.add("ff");
            //增强for循环
            for (String li : list) {
                System.out.println(li);
            }
        }
    }
    
    
    
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    4)lambda循环遍历(JDK8以后才会有lambda表达式)

    (形式参数) -> {代码块}
    ->:代表指向动作,用箭头指向后面要做的事情
    如果有多个参数,参数之间用","隔开
    在这里插入图片描述

    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    public class ClassStructure {
        public static void main(String[] args) {
            List<String> list = new ArrayList<>();
            list.add("aa");
            list.add("bb");
            list.add("cc");
            list.add("dd");
            list.add("ee");
            list.add("ff");
            //lambda表达式
            list.forEach(str ->{
                System.out.println(str);
            });
        }
    }
    
    
    
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    三、常见数据结构汇总

    数据结构名称特点
    队列先进先出,后进后出
    后进先出,先进后出
    数组内存连续区域,查询快,增删慢
    链表元素是游离的,查询慢,首尾操作极快
    二叉树永远只有一个根节点, 每个结点不超过2个子节点的树
    查找二叉树小的左边,大的右边,但是可能树很高,查询性能变差
    平衡查找二叉树让树的高度差不大于1,增删改查都提高了
    红黑树基于红黑规则实现了自平衡的排序二叉树
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