一些关于java集合的知识点

集合与数组的区别

1. 长度区别
   • 数组固定
   • 集合可变
2. 内容区别
   • 数组可以是基本类型，也可以是引用类型
   • 集合只能是引用类型
3. 元素区别
   • 数组只能存储同一种类型
   • 集合可以存储不同类型（一般存储一种类型——泛型）

Collection集合的方法

1. Boolean add（E e）：在集合末尾添加元素
2. Boolean remove（Object o）：若本类集中有值与相等的元素，则删除该元素，并返回true
3. void clear（）：清除本类集中所有的元素，调用完该方法后本类集将为空
4. Boolean contains （Object o ）：判断集合中是否包含某元素
5. Boolean isEmpty（）：判断集合是否为空
6. int size（）：返回集合中的元素个数
7. Boolean addAll（Collection c）：将一个类集c中的所有元素添加到另一个类集
8. Object[ ] toArray():返回一个包含了本类集合中所有元素的数组，数组类型为，Object[ ]
9. Iterator iterator（）：迭代器，集合的专用遍历方式

常用集合的分类

1. Collection接口的接口，对象的集合（单列集合）
2. List接口：元素按进入先后有序保存，可重复
   • LinkedList接口实现类，链表，插入删除，没有同步，线程不安全
   • ArrayList接口实现类，数组，随机访问，没有同步，线程不安全
   • Vertor接口实现类数组，同步，线程安全
3. set接口：仅接受一次，不可重复，并做内部排序
   • HashSet使用hash表（数组）存储元素
   • LinkedHashSet链表维护元素的插入次序
   • TreeSet底层实现为二叉树，元素好排序

List和Set集合详解

list和set的区别

1. 有序性
   • List保证按插入顺序排序
   • Set存储和取出顺序不一致
2. 唯一性
   • List可以重复
   • Set元素唯一
3. 获取元素
   • List可以通过
   • Set不能根据索引获取元素

list

特有功能：

• void add（int index，Object obj）：在指定位置添加元素
• Object remove（int index）：根据指定索引删除元素，并把删除的元素返回
• Object Set（int index，Object obj）：把指定索引位置的元素修改指定的值，返回修改前的值
• int indexOf（Object o）：返回指定元素在集合中第一次出现的索引
• Object get（int index）：获取指定位置的元素
• ListIterator listItertor（）：列表迭代器
• List subList（int fromIndex，int toIndex）：截取集合。

1. ArrayList：底层数据结构是数组，查询快，增删慢，线程不安全，效率高，可以存储重复元素

2. LinkedList 底层数据结构是链表，查询慢，增删快，线程不安全，效率高，可以存储重复元素

   • 添加：addFirst（） addLast（）
   • 删除：removeFirst（）removeLast（）poll（）pollFirst（） pop（）//弹出最后一个
   • 获取：getFirst（） getLast

3. Vector:底层数据结构是数组，查询快，增删慢，线程安全，效率低，可以存储重复元素

   • public void addElement（E obj）相当于add（）
   • public E elementAt（int index）相当于get（）
   • public Enumeration elements( ) 相当于iterator()

4. 如何避免并发修改异常？// ConcurrentModificationException

   • 在使用迭代器或者增强for遍历集合的过程中，不要使用集合的方法去添加或者删除元素即可。

泛型

1. 泛型接口的两种使用方式：

   • 实现类给出具体的类型
   • 实现类延续泛型，创建实现类对象时再确定类型

2. 泛型不具备继承性，但数据具备继承性

   import java.util.ArrayList;
   
   public class GenericsDemo02 {
       public static void main(String[] args) {
           ArrayList<Ye> list1 = new ArrayList<>();
           ArrayList<Fu> list2 = new ArrayList<>();
           ArrayList<Zi> list3 = new ArrayList<>();
   
           // 调用method方法
   //        method(list1);
   //        method(list2);//报错
   //        method(list3);//报错
   
           list1.add(new Ye());
           list1.add(new Fu());
           list1.add(new Zi());
       }
   
       public static void method(ArrayList<Ye> list) {
   
       }
   }
   
   class Ye {
   }
   
   class Fu extends Ye {
   }
   
   class Zi extends Fu {
   }
   

   此时可以使用泛型的通配符：

   • ?也可以表示不确定类型可以进行类型的限定
   • ?extends E:表示可以传递E或者E所有的子类类型
   • ?super E：表示可以传递E或者E所有的父类类型

   public static void method(ArrayList<? extend Ye> list)
       //关于Ye的子类都可以使用泛型方法
   

   应用场景：

   1. 如果在定义类、方法、接口的时候，如果类型不确定，就可以定义泛型类、泛型方法、泛型接口。
   2. 如果类型不确定，但是能知道以后只能传递某个继承体系中的，就可以使用泛型的通配符

   泛型的通配符：

   • 关键点：可以限定泛型的范围

泛型总结

1. 什么是泛型
   • JDK5引入的特性，可以再编译阶段约束操作的数据类型，并进行检查
2. 泛型的好处
   • 统一数据类型
   • 把运行时期的问题提前到了编译期间，避免了强制类型转换可能出现的异常，因为再编译阶段类型就能确定下来。
3. 泛型的细节？
   • 泛型中不能写基本数据类型
   • 指定泛型的具体类型后，传递数据时，可以传入该类型和他的子类类型
   • 如果不写泛型，类型默认时Object
4. 哪里定义泛型？
   • 泛型类：再类名后面定义泛型，创建该类对象的时候，确定类型
   • 泛型方法：再修饰符后面定义方法，调用该方法的时候，确定类型
   • 泛型接口：在接口名后面定义泛型，实现类确定类型，实现类延续泛型

set

1. Set系列集合的特点

   • 无序、不重复、五索引
   • Set集合的方法上基本与Collection的API一致

2. Set集合的实现类特点

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

3. (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。

/*
具体实现唯一性的比较过程：存储元素首先会使用hash()算法函数生成一个int类型hashCode散列值，然后已经的所存储的元素的hashCode值比较，如果hashCode不相等，则所存储的两个对象一定不相等，此时存储当前的新的hashCode值处的元素对象；如果hashCode相等，存储元素的对象还是不一定相等，此时会调用equals()方法判断两个对象的内容是否相等，如果内容相等，那么就是同一个对象，无需存储；如果比较的内容不相等，那么就是不同的对象，就该存储了，此时就要采用哈希的解决地址冲突算法，在当前hashCode值处类似一个新的链表， 在同一个hashCode值的后面存储存储不同的对象，这样就保证了元素的唯一性。
*/

• 覆盖hashCode（）方法的原则：

  1、一定要让那些我们认为相同的对象返回相同的hashCode值
  2、尽量让那些我们认为不同的对象返回不同的hashCode值，否则，就会增加冲突的概率。
  3、尽量的让hashCode值散列开（两值用异或运算可使结果的范围更广）

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。

小结

/*
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。
*/

List和Set总结

1. List,Set都是继承自Collection接口，Map则不是

2. List特点：元素有放入顺序，元素可重复 ，Set特点：元素无放入顺序，元素不可重复，重复元素会覆盖掉

3. Set和List的对比：

   • Set：检索元素效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变。
   • List：和数组类似，List可以动态增长，查找元素效率高，插入删除元素效率低，因为会引起其他元素位置改变。

4. ArrayList与LinkedList的区别和适用场景

   • Arraylist：

     优点：ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构,因为地址连续，一旦数据存储好了，查询操作效率会比较高（在内存里是连着放的）。
     缺点：因为地址连续， ArrayList要移动数据,所以插入和删除操作效率比较低。

   • LinkedList：

     优点：LinkedList基于链表的数据结构,地址是任意的，所以在开辟内存空间的时候不需要等一个连续的地址，对于新增和删除操作add和remove，LinedList比较占优势。LinkedList 适用于要头尾操作或插入指定位置的场景
     缺点：因为LinkedList要移动指针,所以查询操作性能比较低。

map

1. map遍历的三种方式

   • 先获取所有的键，把这些键放到一个单列的集合当中，在用循环取出值：map.keySet（）方法

   • 直接用map.entrySet（）取出键值对，然后遍历取出键和值，entry.getKey()，entry.getValue()；

   • lambda表达式

     map.forEach(new BiConsumer<String, String>() {
         @Override
         public void accept(String key, String value) {
             System.out.println(key+"="+value);
         }
     });
     

2. HashMap的特点

   • HashMap是Map里面的一个实现类
   • 没有额外需要学习的特有方法，直接是使用Map里面的方法就可以了
   • 特点都是由键决定的：无序、不重复、无索引
   • HashMap跟HashSet底层原理是一摸一样的，都是哈希表结构
   • 依赖hashCode方法和equlas方法保证键的唯一
   • 如果键存储的是自定义对象，需要重写hashCode和equals方法如果值存储自定义对象，不需要重写hashCode和equals方法

3. LinkedHashMap的存和取的顺序是一致的。

4. TreeMap集合的特点是怎么样的?

   • 不重复、无索引、可排序
   • 底层基于红黑树实现排序，增删改查性能较好

5. TreeMap集合排序的两种方式

   • 实现Comparable接口，指定比较规则
   • 创建集合时传递Comparator比较器对象，指定比较规则

   1. treemap添加元素的时候，键是不需要重写hashcode和equals方法的

   2. 在hashmap的底层，默认是利用哈希值的大小关系来创建红黑树的，不需要实现compareable接口或者传递比较器对象

   3. 一般不形成长链表的情况下，hashmap的效率比treemap要高

   4. 在map集合中，putIfAbsent方法是如果键重复了，也不会覆盖的方法。 代码中的逻辑都有两面性，如果我们只知道了其中的A面。而且代码中还发现了有变量可以控制的两面性的发生。那么该逻辑一定会有B面。

   5. 如何选择三种双列集合？

      默认：HashMap（效率最高）

      如果要保证存取有序：LinkedHashMap

      如果要进行排序：Treemap

可变参数

1. 可变参数本质上就是一个数组

2. 作用：在形参中接受多个数据

3. 格式：数据类型... 参数名称

   举例：int... a

4. 注意事项:

   • 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

Collections

1. addAll 批量添加元素

2. shuffle 打乱元素

   ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
   Collections.addAll(list,"abc","bcd","qwer","df","asdf","1234");
   Collections.shuffle(list);