JAVA SE (12)

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java的集合类，，存放的是对象的引用，而非对象的本身。
集合类型主要有3种：set(集)、list(列表)、map(映射)

集合

集合框架特点：

• 高性能，基本集合（数组、链表、哈希表、树）的实现是高效的
• 允许不同的类型的集合以相似的方式工作
• 对一个集合的扩展是简单的
  因此，整个框架围绕一组标准接口设计。

java集合框架主要包括两种类型的容器：

• Collection（集合）–存储元素集合，包含了集合的基本操作和属性
• Map（图）–存储键值对（Map不是集合，但是整合在集合框架中）
  集合框架都包括：
• 接口：Collection(其子类有Set、List、Queue)、Map；定义多个接口是为了以不同的方式操作集合对象
• 实现类：集合接口的具体实现，如ArrayList、LinkedList、HashSet、HashTable，它们是可重复使用的数据结构
• 算法：（Collections）即实现类的方法里的一些计算。如排序和搜索，这些算法被称为多态–相同的算法在相似的接口上有着不同的实现

Set、List、Map

• Set：存储一组元素唯一、无序的元素；但是其实现类SortedSet是有序的（只能根据元素本身来访问因此不允许重复）
• List：存储一组元素不唯一、有序（插入顺序）的对象（可通过索引因此可以重复）
• Map：Map.Entry–描述在一个Map的一个元素(键值对)，Map的内部类；SortedMap，继承于SortedMap，使Key保持在升序排列。（访问时只能听过key访问value，value可重复）

区别Set和List

• Set接口实例存储的是无序、不重复的数据；List接口实例存储的是有序、重复的元素
• Set检索效率低、插入和删除效率高且插入和删除不会引起元素位置改变（HashSetTreeSet）；List和Set相反且根据实际存储的数据的长度自动增长List的长度（ArrayListLinkedList*Vector*）

实现List的集合

实现List的集合有ArrayList（最常用、动态数组）、LinkedList（双向链表）、Vector（类似于ArrayList）、Stack

• ArrayList：动态数组，最常用的集合。允许null插入集合。每一个ArrayList都有一个初始容量（10）-代表数组的大小。随着元素的增加，容器的容量也增加。
• LinkedList：双向链表。除了ArrayList的基本操作外额外提供了get、remove、insert方法在LinkedList的首部或者尾部。不支持随机访问。与ArrayList一样，非同步的。
• Vector：同ArrayList类似，但是Vector是同步的。
• Stack：继承Vector，实现一个先进后出的堆栈。提供5个额外的方法使得Vector得以被当做堆栈使用。pop()、push()、peek()、empty()、search()。

实现Set的集合

Set集合允许null存在，但是仅存在一个。实现Set的集合常见的有散列集HashSet、数集TreeSet、链式散列集LinkedHashList。虽然Set中的元素没有顺序，但是元素在Set中的位置有元素的HashCode决定的，其具体位置是固定的（因为底层基于Hash算法实现，和无序不矛盾）。Set集合的去重是由hashcode和equals方法决定的。

• HashSet：由HashMap实现，不保证元素的顺序（元素插入的顺序和输出的顺序不一致）。
• TreeSet：有序，底层基于TreeMap。非线程安全。有两种排序方式–自然排序和定制排序。TreeSet集合不是通过hashcode()和equals()比较元素，而是通过compare()或者compareTo()比较元素是否相等。compare()判断两个函数的ID，相同ID的为重复元素，不会假如集合中。

实现Map的集合

关键词：存储键值对、和Collection无关、key不同但value可以相同。

• HashMap：由哈希表实现，查找对象时通过hashcode()计算其位置–为快速查询设计。内部定义了一个hash表数组。基于拉链法实现的散列表，一般用于单线程程序
• TreeMap：有序的key-value集合。TreeMap判断两个元素相等的标注–两个key通过compareTo()方法，返回0则两个key相等。**若使用自定义的类作为TreeMap的key值，可重写equals()方法，TreeMap中判断相等的标准是–两个key通过equals()返回true，并且通过compareTo()比较返回0.**底层用红黑树实现。一般用于单线程中。

集合算法

集合框架定义了几种算法（为静态方法），可用于集合和映射。

迭代器

所有的集合类均实现了Iterable接口而不是Iterator接口。
Iterable与Iteraor的关系：
JavaSE5引入了新接口Iterable，该接口包含了一个能够产生Iterator的iterator()方法。并且Iterable对象被foreach用来在序列中移动。
Iterable是Collection的顶层接口，所以Iterable是数据结构，用来存放数据的地方。
Iterator定义了迭代逻辑。即用于遍历Collection集合类中数据的标准访问方法。

Iterator与ListIterator解析
Iterator是一个接口，集合的迭代器。集合通过Iterator遍历集合中的元素。提供的API接口：hasNext()，next(),remove()。
ListIterator更加强大，继承于Iterator，但是只能访问各种List类型的集合。
区别：

• ListIterator可以双向移动，但是Iterator只能单向移动；
• ListIterator可以修改和遍历，而Iterator只能遍历。

通常情况下，会遍历一个集合中的元素。一般遍历数组采用for循环或者增强的for(两者可以用于集合框架)，另一种是采用迭代器（是一个对象，实现了Iterator接口或者ListIterator接口）遍历集合框架。
注意：Map没有迭代器，若想使用迭代器，则需要先将Map转化为Collection或者其子类对象

• ListIterator继承了Iterator，允许双向遍历列表和修改元素
• 使用迭代器得到或者删除集合的元素

迭代器用法用实例说明

遍历ArrayList

package binaryheap.test;

import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class BH{
	public static void main(String[] args) {
		List<String> list = new ArrayList<>();
		list.add("hello");
		list.add("TxL");
		list.add("!");
		
		//1、把链表变为数组
		String[] strAry = new String[list.size()];
		list.toArray(strAry);
		for (int i = 0; i < strAry.length; i++) {
			System.out.println(strAry[i]);
		}
		System.out.println("-----------------");
		
		//2、采用加强for循环
		for (String string : strAry) {
			System.out.println(string);
		}
		System.out.println("-----------------");
		
		//3、迭代器Iterator
		Iterator<String> iter = list.iterator();
		while(iter.hasNext()) {
			System.out.println(iter.next());
		}
		
	}
		
}

结果

hello
TxL
!
-----------------
hello
TxL
!
-----------------
hello
TxL
!

三种方法均用来遍历ArrayList集合，第三种方法采用迭代器。

遍历Map：

package binaryheap.test;

import java.util.*;
import java.util.Map.Entry;

import javax.print.attribute.HashAttributeSet;

public class BH{
	public static void main(String[] args) {
		//keySet()获取所有的key值
		//values()获取所有的value值
		//entrySet()获取所有的键值对

		Map<Integer, String> map = new HashMap<Integer, String>();
		map.put(1, "TxL");
		map.put(2, "Hello");
		map.put(3, "!");
		
		//1  通过Map.keySet()   keySet遍历key和value.keySet是key的集合，Set里是key
		for (Integer s : map.keySet()) {
			System.out.println("key= " + s + " ,value= " + map.get(s));
		}
		System.out.println("----------------------------");
		//2  entry.set是key——value的集合，Set里是键值对
		Iterator<Entry<Integer, String>> itr = map.entrySet().iterator();
		while(itr.hasNext()) {
			Map.Entry<Integer, String> mEntry = itr.next();
			System.out.println("key= "+ mEntry.getKey() + ",value= " + mEntry.getValue());
		}
		System.out.println("----------------------------");
		//3
		for (Map.Entry<Integer, String> enty : map.entrySet()) {
			System.out.println("key= " + enty.getKey() + " ,value= " + enty.getValue());
		}
		System.out.println("----------------------------");
		
		//和1相似，通过Map.values()
		for (String str : map.values()) {
			System.out.println("key= ,,," + " ,value= " + str);
		}
		
	}
}

总结

• 集合框架爱提供了预先包装的数据结构和算法来操纵它们。
• 集合是一个对象，可以容纳其他对象的引用
• 集合框架的类和接口均在java.util包中
• 任何对象加入集合类后，自动变为Object类，取出时需要进行强制类型转换
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最后

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