目录

 

类集

链表

原理图

链表和二叉树伪代码结构

栈

队列

红黑树

Collection接口

List接口

ArrayList常用方法

Vector

LinkedList常用方法

Iterator与ListIterator

foreach

Set

Map

HashMap

HashMap实现原理

Java中Map常用方法总结以及遍历方式的汇总

Map三大常用功能方法表格整理

HashMap/Hashtable/ConcurrentHashMap/TreeMap/LinkedMap之间的区别

哈希表的初始容量和散列因子

存储自定义对象

JDK 9 集合新特性

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类集

类集是什么：Java用于实现数据结构的库，在java.util包中。

链表

定义：链表 [Linked List]：链表是由一组不必相连（不必相连：可以连续也可以不连续）的内存结构（节点），按特定的顺序链接在一起的抽象数据类型。

原理图

链表和二叉树伪代码结构

栈

队列

红黑树

Collection接口

Collection 接口是在整个 Java 类集中保存单值的最大操作父接口，里面每次操作的时候都只能保存一个对象的数据。 此接口定义在 java.util 包中。

本接口中一共定义了 15 个方法，那么此接口的全部子类或子接口就将全部继承以上接口中的方法。

但是，在开发中不会直接使用 Collection 接口。而使用其操作的子接口：List、Set。

List接口

在整个集合中 List 是 Collection 的子接口，里面的所有内容都是允许重复的。

此接口的实现类，常用的实现类有如下几个：

ArrayList（95%）、Vector（4%）、LinkedList（1%）

• Array和Vetor采用的是动态数组来存储，LinkList采用的是双向链表来实现，可以模拟栈和队列。

ArrayList常用方法

 

下面是总结了一些比较常用的ArrayList类成员方法：

• 增加元素到链表中

  • boolean add(Element e) 增加指定元素到链表尾部.

  • void add(int index, Element e) 增加指定元素到链表指定位置.

• 从链表中删除元素

  • void clear() 从链表中删除所有元素.

  • E remove(int index) 删除链表中指定位置的元素.

  • protected void removeRange(int start, int end) 删除链表中从某一个位置开始到某一个位置结束的元素。

• 获取链表中的元素

  • E get(int index) 获取链表中指定位置处的元素.

  • Object[] toArray() 获取一个数组，数组中所有元素是链表中的元素.（即将链表转换为一个数组）

• 修改某个元素

  • E set(int index, E element) 将链表中指定位置上的元素替换成新元素。

• 搜索元素

  • boolean contains(Object o) 如果链表包含指定元素，返回true.

  • int indexOf(Object o) 返回元素在链表中第一次出现的位置，如果返回-1，表示链表中没有这个元素。

  • int lastIndexOf(Object o) 返回元素在链表中最后一次出现的位置，如果返回-1，表示链表中没有这个元素。

• 检查链表是否为空

  • boolean isEmpty() 返回true表示链表中没有任何元素.

• 获取链表大小

  • int size() 返回链表长度（链表包含元素的个数）.

以上是ArrayList类中使用比较多的成员方法。

Vector

方法与ArrayList基本相同

LinkedList常用方法

集合 的体系： ------------| Collection 单例集合的根接口 ----------------| List 如果是实现了List接口的集合类，具备的特点： 有序，可重复。 -------------------| ArrayList ArrayList 底层是维护了一个Object数组实现的。 特点： 查询速度快，增删慢。 -------------------| LinkedList LinkedList 底层是使用了链表数据结构实现的， 特点： 查询速度慢，增删快。 -------------------| Vector(了解即可) 底层也是维护了一个Object的数组实现的，实现与ArrayList是一样的，但是Vector是线程安全的，操作效率低。

----------------| Set 如果是实现了Set接口的集合类，具备的特点： 无序，不可重复。 -------------------| HashSet 底层是使用了哈希表来支持的，特点： 存取速度快. -------------------| TreeSet 如果元素具备自然顺序 的特性，那么就按照元素自然顺序的特性进行排序存储。

Linkedlist特有的方法： 1：方法介绍 addFirst(E e) addLast(E e)

getFirst() getLast()

removeFirst() removeLast()

2：数据结构 1：栈 （1.6） : 主要是用于实现堆栈数据结构的存储方式。 先进后出 push() pop() 2：队列（双端队列1.5）： 主要是为了让你们可以使用LinkedList模拟队列数据结构的存储方式。 先进先出 offer() poll()

3：返回逆序的迭代器对象

descendingIterator() 返回逆序的迭代器对象

Iterator与ListIterator

       //均用于取数据
        //Iterator:适用于List和set
        //ListIterator:只适用于List
        ArrayList<Integer> data = new ArrayList<>();
        data.add(1);
        data.add(2);
        data.add(3);
        data.add(4);
        data.add(5);
​
//        Iterator<Integer> iterator = data.iterator();
//        //迭代器使用的是指针
//        //iterator.hasNext()是将指针指向下一个位置，看是否存在数据，返回的是布尔值
//        /*
//        while (iterator.hasNext()){
//            Integer i =iterator.next();//iterator.next():将指针往下移动一个位置
//            System.out.println(i);
//        }
//
//         iterator.next();
//        //在remove前一定要用next()方法取到位置，因为只有这样把指针移动到有值得地方才能删除
//         iterator.remove();
//        System.out.println(data.size());
​
        ListIterator<Integer> iterator = data.listIterator();
        iterator.add(100); //添加是在索引0的前面添加，索引下面指针移动需要3次
        iterator.next();//指针指向索引0
        iterator.next();//指针指向索引1
        iterator.set(200);
        System.out.println(data.size());
​
        iterator.previous();//指针从下往上移动一位
        iterator.previous();
        iterator.previous();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

foreach

• foreach:增强For循环，最早出现在C#中

• 用于迭代数组 或 集合(Collection接口下的类)

• 语法：for(数据类型 变量名：集合或数组名)｛｝

  for (String s:set){
      System.out.println(s);
  }

Set

• 不包含重复元素的集合。 更正式地说，集合不包含元素对e1和e2 ，使得e1.equals(e2)和最多一个null元素。 正如其名称所暗示的，此接口模拟数学集抽象。

• 注意：如果将可变对象用作set元素，则必须非常小心。 如果在对象是集合中的元素时以影响equals比较的方式更改对象的值，则不指定集合的行为。

HashSet

储存数据的方式：以散列表的形式进行无序存放。

HashSet<String> set = new HashSet<>();
boolean flag1 =set.add("锄禾日当午");
set.add("汗滴禾下土");
set.add("谁知盘中餐");
set.add("粒粒皆辛苦");
boolean flag2 =set.add("锄禾日当午");
System.out.println(flag1);
System.out.println(flag2);//存入重复元素，返回false
Iterator<String> iterator = set.iterator();
for (String s:set){
    //因为哈希表也是散列表，数据在散列表中的存储顺序不能确定，所以打印出来的
    System.out.println(s);
}
//打印set里面的内容
/*while (iterator.hasNext()){
    System.out.println(iterator.next());
}*/

TreeSet

• 储存数据的方式：以二叉树的形式进行有序存放。

• 排序是根据字符的ASCII码进行排序

TreeSet<String> data = new TreeSet<>();
data.add("b");
data.add("c");
data.add("a");
data.add("d");
for (String s:data){
    System.out.println(s);
}
//System.out.println((char)1); //打印ASCII的方法

Map

• collection是单值储存集合，map是双值储存集合（键值对）。

• Map是将键映射到值的对象。 不能包含重复的键; 每个键最多可以映射一个值。

• map集合的键（key）不可重复。大多数Set集合是用了map的键来存储数据，来实现数据的不可重复性。

  

HashMap

• 哈希表（hashmap），又称为散列表，是以对象数组+链表的形式进行储存。即把数组看作二维数组，在数组的某个索引中插入链表进行存储。其中，数组的索引我们又称为哈希桶。

• 如何得到哈希表？通过哈希码（hashcode)对数组长度取余，得到的余数就是数据存放的哈希桶编号。当有两个以上的数据放在同一个哈希桶中，那么就会使用链表的形式对这两个数据进行储存。

  • 当哈希桶中的数据量大于8时，从链表转换为红黑二叉树

  • 当哈希值中的数据量减少到6时，从红黑二叉树转换为链表

  • 当哈希桶中的数据量等于7时，那么请问当数据量减少到6时，哈希表需要转换为链表吗？

    • 我们确定哈希桶数据量为7时，该形式是二叉树还是链表。如果数据量为7时，还是链表，又怎么用得着转为链表呢

• 使用默认初始容量（16）和默认加载因子（0.75）构造一个空 HashMap 。

• 散列因子的作用：当散列因子达到某阈值时，对象数组将进行动态扩容。比如下面这个初始桶数量为16，散列因子（加载因子）0.75,当数组的桶容量达到75%时，数组容量将扩大一倍，桶数量达到32.

HashMap实现原理

Java中Map常用方法总结以及遍历方式的汇总

一、整理：

看到array，就要想到角标。

看到link，就要想到first，last。

看到hash，就要想到hashCode,equals.

看到tree，就要想到两个接口。Comparable，Comparator。

 

二、Map与Collection在集合框架中属并列存在

1.Map存储的是键值对

2.Map存储元素使用put方法，Collection使用add方法

3.Map集合没有直接取出元素的方法，而是先转成Set集合，在通过迭代获取元素

4.Map集合中键要保证唯一性

也就是Collection是单列集合, Map 是双列集合。

总结:

Map一次存一对元素, Collection 一次存一个。Map 的键不能重复，保证唯一。

Map 一次存入一对元素,是以键值对的形式存在.键与值存在映射关系.一定要保证键的唯一性.

三、Map中常见方法：

1、添加：

1、V put(K key, V value) （可以相同的key值，但是添加的value值会覆

盖前面的，返回值是前一个，如果没有就返回null）

2、putAll(Map<? extends K,? extends V> m) 从指定映射中将所有映射关

系复制到此映射中（可选操作）。

2、删除

1、remove() 删除关联对象，指定key对象

2、clear() 清空集合对象

3、获取

1：value get(key); 可以用于判断键是否存在的情况。当指定的键不存在的时候，返

回的是null。

3、判断：

1、boolean isEmpty() 长度为0返回true否则false

2、boolean containsKey(Object key) 判断集合中是否包含指定的key

3、boolean containsValue(Object value) 判断集合中是否包含指定的value

4、长度：

Int size（）

四、遍历Map的方式：

1、将map 集合中所有的键取出存入set集合。

Set<K> keySet() 返回所有的key对象的Set集合，再通过get方法获取键对应的值。

2、 values() ，获取所有的值.

Collection<V> values()不能获取到key对象

3、 Map.Entry对象 推荐使用 重点

Set<Map.Entry<k,v>> entrySet() 将map 集合中的键值映射关系打包成一个对象。

Map.Entry对象通过Map.Entry 对象的getKey，getValue获取其键和值。

第一种方式:使用keySet

将Map转成Set集合（keySet()），通过Set的迭代器取出Set集合中的每一个元素（Iterator）就是Map集合中的所有的键，再通过get方法获取键对应的值。

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
​
public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Integer, String> map = new HashMap<Integer, String>();
        map.put(1, "aaaa");
        map.put(2, "bbbb");
        map.put(3, "cccc");
        System.out.println(map);
​
        //
        // 获取方法：
        // 第一种方式: 使用keySet
        // 需要分别获取key和value，没有面向对象的思想
        // Set<K> keySet() 返回所有的key对象的Set集合
​
        Set<Integer> ks = map.keySet();
        Iterator<Integer> it = ks.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Integer key = it.next();
            String value = map.get(key);
            System.out.println("key=" + key + " value=" + value);
        }
    }
}

第二种方式: 通过values 获取所有值,不能获取到key对象

 1 public static void main(String[] args) {
 2         Map<Integer, String> map = new HashMap<Integer, String>();
 3         map.put(1, "aaaa");
 4         map.put(2, "bbbb");
 5         map.put(3, "cccc");
 6         System.out.println(map);
 7 // 第二种方式：
 8         // 通过values 获取所有值,不能获取到key对象
 9         // Collection<V> values()
10 
11         Collection<String> vs = map.values();
12         Iterator<String> it = vs.iterator();
13         while (it.hasNext()) {
14             String value = it.next();
15             System.out.println(" value=" + value);
16         }
17 }

第三种方式: Map.Entry

public static interface Map.Entry<K,V> 通过Map中的entrySet()方法获取存放Map.Entry<K,V>对象的Set集合。

Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() 面向对象的思想将map集合中的键和值映射关系打包为一个对象，就是Map.Entry，将该对象存入Set集合，Map.Entry是一个对象，那么该对象具备的getKey，getValue获得键和值。

 1 public static void main(String[] args) {
 2         Map<Integer, String> map = new HashMap<Integer, String>();
 3         map.put(1, "aaaa");
 4         map.put(2, "bbbb");
 5         map.put(3, "cccc");
 6         System.out.println(map);
 7         // 第三种方式： Map.Entry对象 推荐使用 重点
 8         // Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()
 9         
10 
11         // 返回的Map.Entry对象的Set集合 Map.Entry包含了key和value对象
12         Set<Map.Entry<Integer, String>> es = map.entrySet();
13 
14         Iterator<Map.Entry<Integer, String>> it = es.iterator();
15 
16         while (it.hasNext()) {
17             
18             // 返回的是封装了key和value对象的Map.Entry对象
19             Map.Entry<Integer, String> en = it.next();
20 
21             // 获取Map.Entry对象中封装的key和value对象
22             Integer key = en.getKey();
23             String value = en.getValue();
24 
25             System.out.println("key=" + key + " value=" + value);
26         }
27     }

Map三大常用功能方法表格整理

插入和删除元素（表 2 ）。

表 2：Map 更新方法： 可以更改 Map 内容。

clear()	从 Map 中删除所有映射
remove(Object key)	从 Map 中删除键和关联的值
put(Object key, Object value)	将指定值与指定键相关联
clear()	从 Map 中删除所有映射
putAll(Map t)	将指定 Map 中的所有映射复制到此 map

查看 Map

表 3：返回视图的 Map 方法： 使用这些方法返回的对象，您可以遍历 Map 的元素，还可以删除 Map 中的元素。

entrySet()	返回 Map 中所包含映射的 Set 视图。Set 中的每个元素都是一个 Map.Entry 对象，可以使用 getKey() 和 getValue() 方法（还有一个 setValue() 方法）访问后者的键元素和值元素
keySet()	返回 Map 中所包含键的 Set 视图。删除 Set 中的元素还将删除 Map 中相应的映射（键和值）
values()	返回 map 中所包含值的 Collection 视图。删除 Collection 中的元素还将删除 Map 中相应的映射（键和值）

访问元素

表 4：Map 访问和测试方法： 这些方法检索有关 Map 内容的信息但不更改 Map 内容。

get(Object key)	返回与指定键关联的值
containsKey(Object key)	如果 Map 包含指定键的映射，则返回 true
containsValue(Object value)	如果此 Map 将一个或多个键映射到指定值，则返回 true
isEmpty()	如果 Map 不包含键-值映射，则返回 true
size()	返回 Map 中的键-值映射的数目

HashMap/Hashtable/ConcurrentHashMap/TreeMap/LinkedMap之间的区别

他们的区别主要在于线程安全的问题

HashMap:线程不安全，但效率快。如图1

Hashtable:线程安全，但效率慢。如图2

ConcurrentHashMap:采用分段锁机制，保证线程安全，效率又比较高，如图3

TreeMap:有序的排队集合

LinkedMap:采用哈下表+双向链表的结构，能够保证按元素添加的顺序进行存储。但是HashMap不会，比如说先存放的元素可能被存放于索引较后的数组中。

​

（图1）

​

如图1所示，ABC是同时独立操作数据，这样会造成数据错乱等线程不安全问题。比如：A往hashMap存了半碗水，然后B把A存的这半碗水取出来喝掉了，C往hashmap中存了半碗水。而A是不知道B,C的存在的，那么他就以为C存的那半碗水是自己存的那半碗。这样就是数据错乱问题。

hashmap允许同时操作数据，效率高，如果只是只做存或只做取数据时，hashmap不会有线程不安全问题。

​

图2

​

Hashtable采用的是顺序操作模式，能够有效防止数据错乱的问题，但是效率低。

​

图3

​

ConcurrentHashMap采用的是哈希表进行储存，首先通过对象数组的索引进行存储数据，这一步是不用顺序操作的，能够同步进行，因为数组的各个索引内容互不干扰。而在数组内部的哈希桶中，是采用顺序操作的方式，来保证数据不发生错乱。

哈希表的初始容量和散列因子

HashMap的实例有两个影响其性能的参数： 初始容量和负载因子 。 容量是哈希表中的桶数，初始容量只是创建哈希表时的容量。 加载因子是在自动增加容量之前允许哈希表获取的完整程度的度量。 当哈希表中的条目数超过加载因子和当前容量的乘积时，哈希表将被重新哈希（即，重建内部数据结构），以便哈希表具有大约两倍的桶数。

• 散列因子越大，越节省空间，但查询效率低

• 散列因子越小，越浪费空间，但查询效率高。

存储自定义对象

• 当我们以HashMap存储数据时，不应该更改其key的值。

• 如果确实要更改，那么就不要用hashMap这种数据结构来存储key。

HashMap<Book,String> data = new HashMap<Book, String>();
Book book1 = new Book("金苹果","讲述了苹果种植的辛酸路程");
data.put(book1,"我们人生的第一本书");
Book book2 = new Book("银苹果","讲述了苹果种植的辛酸路程");
data.put(book2,"我们人生的第二本书");
//哈希值是通过key和value计算出来的。
// 因为下面更改了key(book1),哈希值重新计算了,没有找到之前存放数据的哈希桶，从而没有找到value,返回null。
book1.setName("铜苹果");
System.out.println(data.get(book1));
//更可怕的是，当数据存到一定量时，哈希表重新散列。此时book1的键会重新按照铜苹果进行存储。
//这样又会出现我们一直以为key是金苹果，但实际是铜苹果这种尴尬的问题。
Book book3 = new Book("金苹果","讲述了苹果种植的辛酸路程");
//按道理，我们通过book3的键对去取，应该能找到Book1的value("我们人生的第一本书")
//除了要比较哈希值，系统还有比较equals。
// 虽然Book1和Book3的哈希值可能相同，但是因为Book1把name改为了铜苹果，所以equals为False，也是同样地找不到数据
System.out.println(data.get(book3));
//因此，当我们以HashMap存储数据时，不应该更改其key的值。
// 如果确实要更改，那么就不要用hashMap这种数据结构来存储key。

JDK 9 集合新特性

//JDK 9 集合新特性:List,Set，HashMap均有of()方法来设置内容
//集合长度一旦设定了，不可修改。
public static void main(String[] args) {
    List<String> list = List.of("锄禾日当午","汗滴禾下土");
    //list.add("谁知盘中餐");//由于集合长度一旦设定了，不可修改的特性，运行此代码时会报错。
    for (String s : list){
        System.out.println(s);
    }
​
    Set<String> set = Set.of("一二三四五","上山打老虎");
    for (String s : set){
        System.out.println(s);
    }
​
    Map<String,String> map = Map.of("haha1","锄禾日当午","haha2","汗滴禾下土");
    Set<String>  keyset = map.keySet();
    for (String key:keyset){
        System.out.println(key+"->"+map.get(key));
    }
}

最后

以上就是大力红牛为你收集整理的JavaEE笔记——集合类集链表栈队列红黑树Collection接口Map的全部内容，希望文章能够帮你解决JavaEE笔记——集合类集链表栈队列红黑树Collection接口Map所遇到的程序开发问题。

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