Java集合框架

目录

• 概况
• Collection
  • List
    • ArrayList
      • ArrayList无参构造
      • ArrayList有参构造
    • Vector
      • Vector无参构造
      • Vector有参构造
    • LinkedList
      • LinkedList添加元素
      • LinkedList删除元素
  • Set
    • HashSet
      • LinkedHashSet
    • TreeSet
• Map
  • HashMap
  • Hashtable
  • TreeMap

概况

Collection

List

ArrayList

1. ArrayList由数组实现数据存储
2. ArrayLisst基本等同于Vector，但是ArrayList线程不安全，多线程不推荐使用

ArrayList无参构造

ArrayList list = new ArrayList();
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
  list.add(i);
}
list.add(11);

1. 如果是无参构造，刚开始ArrayList是一个空数组
2. 第一次扩容，初始大小为10
   

3. 以后扩容，按照1.5倍扩容

int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

ArrayList有参构造

 ArrayList list = new ArrayList(8);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
  list.add(i);
  }
list.add(11);

1. 以指定的长度初始化
2. 扩容直接按照1.5倍扩容

Vector

1. Vector底层是一个数组
2. Vector是线程安全的，但是效率慢

Vector无参构造

Vector vector = new Vector();
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  vector.add(i);
}
vector.add(11);

1. 无参构造直接调用有参构造，并且初始值为10
2. 按照2倍扩容

Vector有参构造

 Vector vector = new Vector(6);
for (int i = 0; i < 6; i++) {
  vector.add(i);
}
vector.add(11);

1. 按照指定的长度初始化数组
2. 按2倍扩容

LinkedList

1. 底层是一个双向链表
2. 可重复添加元素、可添加任意元素
3. 线程不安全
4. 增加、删除效率高

LinkedList添加元素

LinkedList linkedList = new LinkedList();
linkedList.add(1);
linkedList.add(2);

LinkedList删除元素

 LinkedList linkedList = new LinkedList();
linkedList.add(1);
linkedList.add(2);
linkedList.remove(0);

Set

HashSet

1. HashSet底层是一个HashMap，第一次添加数据，table数组扩容到16
2. 如果table数组到了临界值 16 * 0.75 =》12，会扩容到32，新的临界值即为24，以此类推
3. 每添加一个node，size都会++
4. 在Java8中，如果一条链表的元素到达8个，并且 table的大小大于等于64，就会转化为红黑树

HashSet hashSet = new HashSet();
hashSet.add("java");
hashSet.add("python");
hashSet.add("java");

LinkedHashSet

1. 底层是一个LinkedHashMap，维护了一个hash表和双向链表
2. 每个结点都有before和after
3. 遍历LinkedHashSet是有序的
4. 底层原理和HashSet相同

TreeSet

1. 底层是一个TreeMap
2. 构造函数传入的比较器赋给了 TreeMap 的comparator

public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) {
    this(new TreeMap<>(comparator));
}

private final Comparator<? super K> comparator;
public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) {
  this.comparator = comparator;
}

3. 排序规则

 Comparator<? super K> cpr = comparator;
        if (cpr != null) {
            do {
                parent = t;
                cmp = cpr.compare(key, t.key);
                if (cmp < 0)
                    t = t.left;
                else if (cmp > 0)
                    t = t.right;
                else
                    return t.setValue(value);
            } while (t != null);
        }

Map

HashMap

1. 以键值对形式存储
2. 线程不安全
3. 如果添加相同的key，会覆盖之前的值
4. 为了方便遍历，有一个EntrySet存放HashMap$Node的引入地址
5. 底层原理同上HashSet

Hashtable

1. 以键值对形式存储
2. 线程不安全
3. key和value都不能为null
4. 扩容：int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1; => oldCapacity * 2 +1
5. 初始化大小为11

public Hashtable() {
  this(11, 0.75f);
}

TreeMap

同TreeSet