Collection子类接口：List接口、Set接口

一、List接口

1.存储的数据的特点：

存储有序的、可重复的数据。 “动态”数组,替换原来的数组


2.常用方法：


增：add(Object obj)
删：remove(int index) / remove(Object obj)
改：set(int index, Object ele)
查：get(int index)
插：add(int index, Object ele)
长度：size()
遍历：① Iterator迭代器方式
     ② 增强for循环
     ③ 普通的循环


3.常用的实现类


|-----Collection接口；单例集合，用来存储一个一个的对象
     |----List接口；存储有序的、可重复的数据。 “动态”数组,替换原来的数组
          |----ArrayList：作为List接口的主要实现类，线程不安全的，效率高；底层使用Object[] elementData存储
          |----LinkedList:对于频繁的插入、删除操作，使用此类效率比ArrayList高；底层使用双向链表存储
          |----Vector：作为List接口的古老实现类线程安全的，效率低；底层使用Object[] elementData存储


4.源码分析


ArrayList的源码分析：
*   4.1 jdk 7情况下
*   ArrayList list = new ArrayList()；//底层创建了长度是10的Object[]数组elementData
*   list.add(123);//elementData[0] = new Integer(123);
*   ...
*   list.add(11);//如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够，则扩容。
*   默认情况下，扩容为原来的容量的1.5倍，同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。
*   结论：建议开发中使用带参的构造器：ArrayList list = new ArrayList(int capacity)
*
*   4.2 jdk 8中ArrayList的变化：
*   ArrayList list = new ArrayList();//底层Object[] elementData初始化为{}，并没有创建长度为10的数组
*
*   list.add(123);//第一次调用add()时，底层才创建了长度10的数组，并将数据123添加到elementData[0]
*   ...
*   后续的添加和扩容操作与jdk 7 无异。
*   4.3小结：jdk7中的ArrayList的创建类似于单例的饿汉式，而jdk8中的ArrayList的对象
*           的创建类似于单例的懒汉式，延迟了数组的创建，节省内存.


LinkedList的源码分析：
*     LinkedList list = new LinkedList()；内部声明了Node类型的first和last属性，默认值为null
*     list.add(123);//将123封装到Node中，创建了Node对象。
*     其中，Node定义为：体现了LinkedList的双向链表的说法
*     private static class Node<E> {
*         E item;
*         LinkedList.Node<E> next;
*         LinkedList.Node<E> prev;
*
*         Node(LinkedList.Node<E> prev, E element, LinkedList.Node<E> next) {
*             this.item = element;
*             this.next = next;
*             this.prev = prev;
*         }
*     }




Vector的源码分析：jdk7和jdk8中通过Vector()构造器创建对象时，底层都创建了长度为10的数组。
*       在扩容方面，默认扩容为原来的数组长度的2倍。


 


5.存储的元素的要求


添加的对象，所在的类要重写equals()方法


面试题：ArrayList、LinkedList、Vector三者的异同？
* 同：三个类都是实现了List接口，存储数据的特点相同：存储有序的、可重复的数据
* 不同：见上


二、Set接口


1.存储的数据的特点：


无序的、不可重复的元素


具体的：


 


①.无序性：不等于随机性。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

②.不可重复性：保证添加的元素按照equals()判断时，不能返回true。既：相同的元素只能添加一个。


 


2.元素添加过程：（以HashSet为例）


 


我们向HashSet中添加元素a，首先调用元素a所在类的hashCode()方法，计算元素a的哈希值，
此哈希值接着通过某种算法计算出在HashSet底层数组中的存放位置（既为：索引位置），判断
数组此位置上是否已经有元素：
如果此位置上没有其他元素，则元素a添加成功。 ------情况1
如果此位置有其他元素b（或以 链表形式存在的多个元素），则比较元素a与元素b的hash值：
   如果hash值不相同，则元素a添加成功。  ------情况2
   如果hash值相同，进而需要调用元素a所在类的equals(）方法：
       equals()返回true，元素a添加失败
       equals()返回false，则元素a添加成功.  ------情况3

 对于添加成功的情况2和情况3而言：元素a与已经存在指定索引位置上数据以链表的方式存储。
 jdk7：元素a放在数组中，指向原来的元素。
 jdk8：原来的元素在数组中，指向元素a。
 总结：七上八下

 HashSet底层：数组+链表的结构。（前提：jdk7）


 


3.常用方法


 


Set接口中没有额外定义新的方法，使用的都是Collection中声明过的方法。


 


4.常用实现类


 


* |-----Collection接口；单例集合，用来存储一个一个的对象
*          |----Set接口：存储有序的、不可重复的数据   高中讲的“集合”
*              |----HashSet：作为Set接口的主要实现类；线程不安全的，可以存储null值
*                  |----LinkedHashSet：作为HashSet的子类；遍历其内部数据时，可以按照添加的顺序遍历，在添加数据的同时，每个数据还维护了两个引用，记录此数据前


                                      一个数据和后一个数据。对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet


*              |----TreeSet：可以按照添加对象的指定属性，进行排序。


 


5.存储对象所在类的要求


 


HashSet/LinkedHashSet


要求：向Set（主要指：HashSet、LinkedHashSet）中添加的数据，其所在的类一定要重写hashCode()和equals()


要求：重写的hashCode()和equals()尽可能保持一致性：相等的对象必须具有相等的散列码
*      重写两个方法的小技巧：对象中用作 equals() 方法比较的 Field，都应该用来计算 hashCode 值


TreeSet：


1. 自然排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compareTo()返回0，不再是equals()。
2. 定制排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compare()返回0，不再是equals()。


6.TreeSet的使用
6.1使用说明


1.向TreeSet中添加的数据，要求是相同的对象。
2.两种排序方式：自然排序（实现Comparable接口） 和 定制排序（Comparator）



6.2常用的排序方式：
方式一：自然排序


复制代码


@Test
    public void test1(){
        TreeSet set = new TreeSet();
        //失败：不能添加不同类的对象
//        set.add(123);
//        set.add(456);
//        set.add("AA");
//        set.add(new User("Tom",12));

        //举例一：
//        set.add(34);
//        set.add(-34);
//        set.add(8);
//        set.add(43);

        //举例二：
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("jerry",32));
        set.add(new User("jim",2));
        set.add(new User("Mike",65));
        set.add(new User("jack",33));
        set.add(new User("jack",56));


        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

    }


复制代码


方式二：定制排序


复制代码


@Test
    public void test2(){
        Comparator com = new Comparator(){
            //按照年龄从小到大排列
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if (o1 instanceof User && o2 instanceof User){
                    User u1 = (User)o1;
                    User u2 = (User)o2;
                    return Integer.compare(u1.getAge(),u2.getAge());
                }else {
                    throw new RuntimeException("输入的数据类型不匹配");
                }
            }
        };
        TreeSet set = new TreeSet(com);
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("jerry",32));
        set.add(new User("jim",2));
        set.add(new User("Mike",65));
        set.add(new User("jack",33));
        set.add(new User("jack",56));


        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }


复制代码


复制代码


public class User implements Comparable{
    private String name;
    private int age;

    public User() {
    }

    public User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        User user = (User) o;

        if (age != user.age) return false;
        return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
        result = 31 * result + age;
        return result;
    }

    //按照姓名从大到小排序，年龄从小到大排列
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if (o instanceof User){
            User user = (User)o;
//            return this.name.compareTo(user.name);
            int compare = this.name.compareTo(user.name);
            if (compare != 0){
                return compare;
            }else {
                return Integer.compare(this.age,user.age);
            }
        }else {
            throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
        }
    }
}


复制代码


 


 


 


 






		

		
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