java的集合

集合概述

javva集合大致可以分为Set、List、Queue、Map，四种体系。其中，Set代表无序、不可重复的集合；List代表有序、重复的集合；Map代表具有映射关系的集合；java5增加的Queue代表一种队列集合实现。所有的集合类都位于java.util包下。

1.Collection集合体系的继承树.png

单列集合

java.util.Collection是单列集合的顶层父接口，它有2个常用的子接口：List和Set.
List集合中的元素有序，并且可以重复，元素有索引；Set集合中的元素无序，并且不可以重复（唯一），元素无索引。

• Collection集合中的常用方法：

  • public boolean add(E e)：把给定的对象添加到当前集合中
  • public void clear()：清空集合中所有的元素
  • public boolean remove(E e)：把给定的对象在当前集合中删除
  • public boolean contains(Object obj)：判断当前集合中是否包含给定的对象
  • public boolean isEmpty()：判断当前集合是否为空
  • public int size()：返回集合中元素的个数
  • public Object[] toArray()：把集合中的元素，存储到数组中

• List集合除了有Collection中的常用方法外，还有以下常用方法：

  • public void add(int index, E element)：将将指定的元素，添加到该集合中的指定位置上
  • public E get(int index)：返回集合中指定位置的元素
  • public E remove(int index)：移出列表中指定位置的元素，返回的是被移除的元素
  • public E set(int index, E element)：用指定元素替换集合中指定位置的元素，返回值是更新前的元素。

• LinkedList类除了拥有List接口中的方法，还有以下方法：

  • public void addFirst(E e)：将指定元素插入此列表的开头
  • public void addLast(E e)：将指定元素添加到此列表的结尾
  • public E getFirst()：返回此列表的第一个元素
  • public E getLast()：返回此列表的最后一个元素
  • public E removeFirst()：移除并返回此列表的第一个元素
  • public E removeLast()：移除并返回此列表的最后一个元素
  • public E pop()：从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。就是removeFirst()
  • public void push(E e)：将元素推入此列表所表示的堆栈。就是addFirst()

• Set集合，特点：元素无索引，元素不能重复，无序。常用的实现类有HashSet、LinkedHashSet（继承了HashSet）、TreeSet。

• HashSet

  • 特点是：不能保证元素的排列顺序，顺序可能与添加顺序不同；HashSet不是同步的；集合元素值可以为null.
  • 存储数据的结构是哈希表结构，在jdk8以前是数组+链表；在jdk8以后：当链表元素个数没有超过8个就是数组+链表，链表元素个数超过8个就是数组+链表+红黑树
  • 保证元素唯一的原理：主要依赖元素的hashCode()和equals()方法：
    1. 当集合存储某个元素，就会调用该元素的hashCode()方法计算该元素的哈希值；
    2. 判断该哈希值对应的位置上，是否有相同哈希值的元素；
    3. 如果该位置上没有相同哈希值的元素，那么久直接存储
    4. 如果该位置上有相同哈希值的元素，那么就产生了哈希冲突
    5. 如果产生了哈希冲突，就会调用该元素的equals()方法与该位置上所有的元素一一进行比较：如果比较完成后，该位置上任意一个元素与该元素相等，那么就不存储；如果比较完成后，该位置上没有一个元素与该元素相等，那么就存储

• LinkedHashSet：继承了HashSet，所以也是根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置，但它同事使用链表来维护元素的次序，这样使得元素看起来是以插入顺序保存的。是链表和哈希表组合的一个数据结构，依然不允许集合元素重复。

• TreeSet：是Set接口的一个实现类，底层依赖于TreeMap，是一种基于红黑树的实现。

  • 特点是元素唯一，元素没有索引，集合元素处于排序状态。使用元素的自然顺序对元素进行排序（要求集合元素所属的类必须实现Comparable接口，重写compareTo方法，在其中书写排序规则），或者根据创建TreeSet时提供的Comparator比较器进行排序，具体取决于使用的构造方法。空参构造就是自然排序。有参构造，参数就是比较器，是按比较器排序。

双列集合

2.Map集合体系的继承树.png

Map<K, V> 接口：也称Map集合，是所有双列集合的顶层父接口。K用来限制键的类型，V用来限制值的类型。

• Map集合特点：
  1. Map集合存储元素是以键值对的形式存储，也就是说每一个键值对都有键和值
  2. 通过键取值
  3. Map集合中的键不能重复，如果键重复了，那么值就会覆盖
  4. Map集合中的值是可以重复的

Map接口中常用方法：

1. public V put(K key, V value)：把指定的键与指定的值添加到Map集合中，返回被替换的值，如果没有就返回null
2. public V remove(Object key)：把指定的键 所对应的键值对元素在Map集合中删除，返回被删除的元素的值
3. public V get(Object key)：根据指定的键，在Map集合中获取对应的值，没有就返回null
4. public boolean containsKey(Object key)：判断该集合中是否有此键
5. public boolean containsValue(Object value)：判断该集合中是否有此值
6. public int size()：获取集合中键值对的个数
7. public Set<K> keySet()：获取Map集合中所有的键，存储到Set集合中
8. public Collection<V> values()：获取Map集合中所有的值，存储到Collection集合中
9. public Set<Map.Entry<K, V>> entrySet()：获取到Map集合中所有的 键值对对象 的集合（Set集合）。Entry<K, V>表示键值对对象类型。由于Entry<K, V>是Map接口的内部接口，所以在外部使用的时候需要写成Map.Entry<K, V> 。 (外部要方位成员内部类：外部类.内部类)。Entry中的常用方法：1、K getKey()：获取键值对对象包装的键；2、V getValue()：获取键值对对象包装的值

Map的遍历：方式1、键找值；方式2、键值对方式
方式1：键找值方式

1. 获取map集合中所有的键，keySet()方法
2. 遍历获取到的所有键
3. 根据键找值

方式2：根据键值对对象的方式

1. 获取所有键值对对应的所有键值对对象
2. 循环遍历所有键值对对象
3. 使用键值对对象获取键和值，getKey()和getValue() 

HashMap集合，根据hashCode和equals方法保证键唯一，类似于单列集合中的HashSet。

TreeMap集合，键唯一，可以对键值对进行排序。构造方法TreeMap()是按照默认规则对键记性排序，要求键所属的类实现Comparable接口，重写compareTo方法，在该方法中书写默认排序规则。构造方法TreeMap(Comparator<? super K> comparator)是按照指定规则对键进行排序。类似于单列集合中的TreeSet。