概述
集合
什么是集合
数组也算一个集合 集合实际上就是一个容器 可以容纳其他类型的数据 在实际开发种 Java程序会将多条数据封装成多个对象 然后把多个对象放到一个集合中 将集合传到前端 然后遍历集合
注意：
集合不能直接存储基本数据类型 也不能直接存储java对象 集合当中存储的都是java对象的的内存地址 集合在Java种本身是一个容器 一个对象 在java中每一个不同的集合 底层会对应不同的数据结构 往不同的集合种存储元素 等于将数据放到了不同的数据结构中
集合的分类
1. Collection类
存储方式：单个方式存储元素
包：java.util.Collection
存放元素要求：
没有使用泛型之前 可以存放object所有子类型 使用了泛型后 只能存储某个具体类型
工具类：
java.util.Collection 集合接口 java.util.Collections 集合工具类 Collections.synchronized() 变成线程安全
Collections.sort(); 给List集合排序，要求集合中的元素实现了Comparable接口 如果想给set集合排序 可以把set转成List List<> list = new ArrarList<>(set) 不想实现Comparable接口可以用：Collections.sort(List,比较器接口);
1.1 接口常用方法
1、添加 Boolean add(E e):在集合中添加一个对象，如果添加成功，返回true，如果失败，返回false
Boolean addAll(Collection<?extend E> e)：在集合中添加另一个集合，成功true,失败false;
2、删除 Boolean remove(object obj):删除一个对象,会改变集合的长度
Boolean removeAll(Colleciton con);删除一个集合，还有两个集合中相同的元素
void clear():删除所有
3、判断 Boolean contains(object obj):在集合中是否包含指定的对象
Boolean containsAll(Collection con):在集合是否包含另一个集合
Boolean isEmpty( )：判断集合是否为空
4、获取 int size( )：得到集合的尺寸大小 数组:length 字符串:length( ); 5、交集 boolean retainAll(Collection c)：返回两个集合的交集元素，删除其他元素，功能和removeAll相反。 有A,B两个集合，做完交集后，A集合中的元素发生变化，取得是A和B相同的元素，B不变化。 boolean值的问题-------->只要A集合变化,那么返回true.否则false
6、集合转数组 Object[ ] toArray()：把集合转换成对象。
7.迭代器： 注意：迭代器第一次不是指向第一个元素，是指向第一个前面的位置 boolean hasNext(); 如果仍有元素可以迭代 返回true Object next(); 返回迭代的下一个元素
c.add("abc");
c.add("def");
c.add(100);
c.add(new Object());
Iterator it = c.iterator(); //获取迭代器
while(it.hasNext()){
Object obj = it.next(); // 取元素，且返回的元素类型是object
System.out.println(obj);
注意：
集合结构只要发生改变 迭代器必须重新获取，比如删除元素之后集合结构发生改变，应该重新获取迭代器 原因： 获取迭代器对象 迭代器来遍历集合 此时相当于对当前集合的状态拍了一个快照 迭代器迭代的时候会参照这个快照进行迭代 而直接通过集合去删除元素 没有通知迭代器 会导致迭代器的快照和原集合状态不同
迭代器删除元素：
使用迭代器删除元素 it.remove(); 此时会删除迭代器中的元素 不会产生和快照参照时不同的情况
注意： 放在集合里的元素需要重写equals方法，因为object的equals方法比较的是内存地址
1.2 List
List集合存储元素特点：有序可重复，存储元素有下标。即存进去的顺序和取出来的顺序是一样的，有序是因为list集合都有下标
实现类：
ArrayList：采用数组的数据结构，是非线程安全的 LinkedList：采用双向链表数据结构 Vector：采用数组的数据结构，是线程安全的，所有的方法都有synchronized关键字修饰，所以线程安全，但效率低，所以使用较少
常用方法：
List接口继承Collection List特有方法: add(下标，元素); 在指定位置添加元素 add(元素); 向集合末尾添加元素 get(下标); 根据下标提取元素 indexof(元素); 获取指定元素第一次出现的索引 lastindexof(元素); 获取指定元素最后一次出现的索引 remove(下标) 删除指定下标的元素 set(下标 新元素); 修改指定位置的元素值
1.2.1 ArrayList
初始化容量：10
指定初始化容量 List mylist=new ArrayList(容量大小值);
集合底层：Object类型的数组、
底层先创建了一个长度为0的数组 当添加第一个元素时 初始化容量为10 集合扩容：原容量的1.5倍 建议给定一个预估计的初始化容量，减少数组的扩容次数，这是ArrayList集合比较重要的优化策略
">>"：表示二进制右移一位 集合优点：
检索效率高，因为每个元素占用空间大小相同，内存地址是连续的，知道首元素的内存地址和下标，通过数学表达式计算出元素的内存地址所以检索效率高
这个集合用的最多
集合缺点：
随机增删元素效率低 但向数组末尾添加元素效率高，不受影响
数组无法存储大数据量 因为很难找到一块很大的内存空间
构造方法： Collection c = new HashSet(); List mylist = new ArrayList(c); 通过这个构造方法可以将HashSet集合转换成List集合
添加元素：
list.add();
取出元素：
list.get(下标);
遍历方式：
-
通过下标遍历
-
迭代器遍历
Iterator<String> it = list.iterator(); while(it.hasnext()){ System.out.println(it.next()); } -
for增强
1.2.2 LinkedList
LinkedList没有初始化容量 最初这个链表中没有任何元素 first和last都是null
构造方法：
Link list = new LinkedLink(); 基本单元是节点Node
增加、取出、遍历和ArrayList一样
链表的优点： 由于链表上的元素在空间存储上内存地址不连续 所以随机增删元素的时候不会有大量元素位移 因此随即增删 效率较高 在以后的开发中 如果遇到随即增删集合中元素的业务比较多时 使用LinkedList
链表的缺点： 不能通过数学表达式计算被查找元素的内存地址 每一次查找都是从头节点开始遍历 所以LinkedList集合检索 的效率较低
总结： 检索用ArrayList
随即增删用LinkedList 注意：
ArrayList之所以检索效率较高，不是单纯因为下标的原因，是因为底层数组发挥的作用 LinkedList集合照样有下标 但是检索某个元素的时候效率比较低 因为只能从头节点开始一个一个遍历
单向链表：
对于链表数据结构 基本单元是节点Node 对于单链表数据结构 每个节点Node都有两个属性：1.存储的数据 2. 是下一个节点的内存地址
优点：随机增删元素效率高 因为增删元素不涉及到大量元素位移
缺点：查询效率较低 每一次查找某个元素的时候都需要从头节点开始往下遍历
双向链表
有下一个节点和上一个节点的内存地址
public class Node{ Node pre; Object data; Node next; }
1.2.3 Vector
底层：数组
初始化容量：10
扩容：是原容量的2倍
特点：所有方法都是线程同步的 都有synchronized关键字 线程安全效率低 使用较少
ArrayList线程不安全转线程安全：
List my = new ArrayList(); Collections.synchronizedList(my);
1.3 Set
Set集合存储元素特点：无序不可重复，存储元素没有下标。
SortedSet集合存储元素特点：由于继承了Set集合 所以无序不可重复 但是放在SortedSet集合中的元素可以自动排序，称为可排序集合 SortedMap集合的key存储元素特点：无序不可重复 放在SortedMap集合key部分的元素会自动按照大小顺序排序 称为可排序集合
实现类：
HashSet：底层是创建了HashMap集合对象，向HashSet集合中存储元素实际上存到了HashMap中 HashMap集合是一个哈希表数据结构 TreeSet：底层是创建了TreeMap集合对象，向TreeSet集合中存储元素实际上存到了TreeMap中 TreeMap集合是一个二叉树数据结构
1.3.1 HashSet
特点：无序不可重复
注意：
当向集合中添加的是自定义类型时，自定义类需要同时重写hashcode()和equals()方法
创建：
HashSet<String> set = new HashSet<>();
添加
set.add("abc");
取出：
没有下标不能通过下标取
遍历：
迭代器
Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasnext()){
System.out.println(it.next());
}
for增强
for(String s:set){
System.out.println(s);
}
1.3.2 TreeSet
可以排序
自定义类型需要重写CompareTo方法，或者实现比较器Comparator(建议使用匿名内部类的方式)
CompareTo方法：
package game;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.TreeMap;
public class Treemap {
public static void main(String[] args) {
TreeMap<Integer,String> t = new TreeMap<>();
t.put(1,"ll");
t.put(6,"yy");
t.put(4,"gg");
Set<Map.Entry<Integer,String>> nodes = t.entrySet();
for(Map.Entry<Integer,String> node:nodes){
System.out.println(node.getKey()+"="+node.getValue());
}
}
}
class A implements Comparable<A>{
int i;
public A(int i){
this.i = i;
}
@Override
public String toString() {
return "A{}";
}
@Override
public int compareTo(A o) {
return this.i-o.i;
}
}
实现比较器Comparator:
package game;
import java.util.Comparator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.TreeMap;
public class Treemap {
public static void main(String[] args) {
TreeMap<Integer,String> t = new TreeMap<>(new Comparator<Integer>() {
@Override
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
return o1-o2;
}
});
t.put(1,"ll");
t.put(6,"yy");
t.put(4,"gg");
Set<Map.Entry<Integer,String>> nodes = t.entrySet();
for(Map.Entry<Integer,String> node:nodes){
System.out.println(node.getKey()+"="+node.getValue());
}
}
}
创建：
TreeSet<Integer> t = new TreeSet<>();
添加元素：
t.add(1);
遍历：
Iterator<Integer> it = t.iterator();
while(it.hasnext()){
System.out.println(it.next());
}
2. Map类
Map集合和Collection集合没有关系 Map集合以key-value这种键值对的方式存储元素 key和value都是存储java对象的内存地址 所有Map集合的key都是无需不可重复的
常用方法：
put(key,value); 向Map集合中添加键值对 remove(key) 根据key删除键值对 size() 获取集合中键值对的个数 values() 获取集合中所有的value返回一个Collection Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() 将Map集合转为Set集合 Set<Map.Entry<K,V>> set = mymap.entrySet(); 注意：转换后Set集合中元素的类型是 Map.Entry<K,V>，是一种静态内部类 keySet() 获取Map集合中所有的key，所有的key是一个集合 isEmpty() 判断集合中元素个数是否为0 containsValue(value) 判断是否包含某个value containsKey(key) 判断是否包含某个key clear() 清空集合 get(key) 通过key获取value
遍历：
-
获取所有的key 遍历key来遍历value
-
foreach
-
用Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()
Hash表：
哈希表是一个数组和单向链表的结合体 随即增删 查询效率都很高 ，增删是在数组上完成的 查询只需要部分扫描
2.1 HashMap
创建Map集合对象： Map<Integer,String> map = new HashMap<>();
HashMap集合底层：哈希表数据结构，是非线程安全的。
在JDK8之后，如果哈希表单向链表中元素超过8个，单向链表这种数据结构会变成红黑树数据结构。当红黑树上的结点数量小于6时，会重新把红黑树变成单向链表数据结构。这种方式也是为了提高检索效率，二叉树的检索会再次缩小扫描范围、提高效率。
HashMap集合key的特点：
key可以为null，但是对应的value只能有一个，value也可以为null
同一个单向链表上所有节点的hash值相同因为数组下标一样，但同一个链表上k和k的equals方法肯定返回的是false
无序是因为 不一定挂在哪个单向链表上；
不可重复是因为equals方法 如果key重复value会覆盖
放在HashMap中key部分的元素其实就是放到HashSet集合中，所以HashSet集合中的元素也需要同时重写hashcode()和equals()方法；alt+insert 可以同时生成hashcode()和equals()方法
容量：
HashMap集合的默认初始化容量是16
默认加载因子是0.75，也就是说当底层数组容量达到75%时，数组开始扩容，扩容后的容量是原来的2倍 HashMap集合初始化容量必须是2的倍数，是为了达到散列均匀，为了提高HashMap集合的存取效率
哈希表使用不当：
假设将所有的hashcode()方法返回值固定为某个值 那么会导致底层哈希表变成了纯单向链表，这种情况称为散列分布不均匀
假设将所有的hashcode()方法返回值都设定为不一样的值，会导致底层哈希表就成一维数组了，也叫散列分布不均匀 散列分布均匀需要重写hashcode()方法时有技巧
总结：
放在HashMap中key部分的元素 和 HashSet中的元素 需要同时重写hashcode()和equals()方法
重写之后 当元素eqauls为true那么hashcode值一定相同，这样就不会出现两个一样的元素出现在数组上两个位置
创建：
Map<Integer,String> map = new HashMap<>();
添加元素：
map.put(1,"liu")
获取元素个数：
map.size();
取出元素
map.get(key);
遍历：
-
拿到key遍历
Set<Integer> keys = map.keySet(); for(Integer k:keys){ System.out.println(map.get(k)) }
-
将Map集合转为Set集合 Set集合中每一个元素是Node，Node节点中有key和value
Set<Map.Entry<Integer,String>> nodes = map.entrySet(); for(Map.Entry<Integer,String> node:nodes){ System.out.println(node.getKey+"="+node.getValue()) }
2.2 HashTable
HashTable集合底层也是哈希表数据结构 线程安全 效率低
注意：
key不能为null，value也不能为null 方法带有synchronized,线程安全 效率低 底层是哈希表数据结构 初始化容量11，默认加载因子是0.75，扩容是原来的2倍+1
2.2.1 Properties
Properties被称为属性类对象，是一个Map集合，属性类，继承HashTable
特点：
线程安全，存储元素采用键值对形式
并且key和value只支持String类型 不支持其他类型
创建Properties对象：
Properties pro = new Properties();
主要构造方法：
setProperty(key,value);
存 getProperty(key);
根据key取value
2.4 TreeMap
放到TreeSet中的元素 等同于放到TreeMap集合key部分
TreeSet集合底层是一个TreeMap TreeMap集合底层是二叉树
TreeSet集合中的元素：
无序不可重复，但是可以按照元素的大小顺序自动排序 TreeSet对于自定义的类型无法排序 放在TreeSet集合中的元素需要实现java.lang.Comparable接口，并且实现compareTo方法,equals可以不写
2.4.1 比较器接口
比较器实现java.util.Comparator接口 Comparable是java.lang包下的 Compartor是java.util包下的
实现规则：
class 比较器名 implements Comparator<>{ 重写compare方法 } 传比较器对象：
TreeSet<> set = new TreeSet<>(new 比较器名);
总结：放到TreeSet或TreeMap集合key部分的元素如果需要排序 有两种方式
-
放在集合中的元素实现java.lang.Comparable接口
-
在构造TreeSet或TreeMap集合时传一个比较器对象 如果比较规则不经常变化 用Comparable接口 如果比较规则有多个且经常变化 用Comparator接口，该接口符合OCP原则
2.4.2 二叉树
自平衡二叉树： 左小右大原则 遍历二叉树的三种方式：这里的前中后说的是根的位置 前序遍历 根左右 中序遍历 左根右 后序遍历 左右根 TreeSet集合或TreeMap集合采用中序遍历 Iterator迭代器采用的是中序遍历
泛型
JDK5.0之后推出的新特性
JDK8之后引入自动类型推断机制（钻石表达式）
定义：使用泛型List<>之后 表示List集合中只允许存储固定类型的数据 所以 使用泛型可以指定集合中存储的数据类型
优点：使集合中元素的数据类型更加统一；从集合中取出的元素类型是泛型指定的类型 不需要大量向下转型
缺点：导致集合中存储的元素缺乏多样性，但大多数业务中集合元素的类型还是统一的
注意：泛型只在编译器起作用只是给编译器参考的 运行阶段没用
自定义泛型： 在类上public class Generic<标识符随便写>{} 但在new上写清楚需要什么类型 java源代码中经常出现E和T E代表element T代表type
for增强
foreach IDK5.0之后退出增强for循环
代码规范：
for(元素类型 变量名：数组或集合){}
int[] arr = [1,2,3,4,5,6];
for(int data:arr){
system.out.println(data); //data是数组中的元素
}
缺点：没有下标
优点：在集合中 可以直接取出元素 不需要再获取迭代器一个一个输出
集合总结
每个集合对象的创建 向集合中添加元素 取出元素 遍历集合
HashMap集合的key需要重写equals和hashcode
TreeSet传入的类型可以自定义 可以实现comparable接口 也可以编写一个比较器
最后
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