JavaSE 集合
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2022-07-04 16:01:50
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Java自我学习路线
一、集合概述
- 集合实际上就是一个容器，一个对象，可以容纳多个数据、多个对象
但集合不能直接存储基本类型数据，也不能直接存储Java对象，集合存储的是Java对象的内存地址（或者说是引用） - 在Java中每一个不同的集合，底层会对应不同的数据结构，往不同的数据结构中存储元素，相当于把数据放到了不同的数据结构中（即不同的数据结构，数据存储方式不同）
- 所有的集合类和集合接口都在 java.util 包下
二、集合继承结构图
- 在Java中集合分为两大类：
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单个方式存储元素（Collection）：
这一类集合中超级父接口：java.util.Collection； -
键值对<K,V>的方式存储元素（Map）：
这一类集合中超级父接口：java.util.Map；
- 引用图片：
三、Collection
1. Iterable
- 所有集合元素都是可迭代的，可遍历的，Iterable有一个Iterator()方法，返回一个Iterator对象
2. Collection
- 继承自Iterable（is a），可调用Iterable里的Iterator()方法实现集合的迭代（遍历），所有集合继承Iterable的含义是，所有的集合都是可迭代的
3. Iterator
- 与Collection是关联关系（has a）
- 迭代器，包含hasNext()、next()、remove()方法
4. List
- 继承自Collection（is a）
存储元素特点：有序可重复、存储的元素有下标，有序是指元素存与取的顺序相同，并不是指排序，可重复是指集合中的元素可以相同，另外元素下标从0开始，以1递增 - 常用实现类：ArrayList、LinkedList、Vector
4.1 ArrayList
- 实现了List接口（like a）
- 底层是可变长数组，查询快、增删改慢，因为底层数组操作连续的内存空间，只适合查询，不适合频繁的增删
- ArrayList效率高（绝大部分使用），但线程非安全
-
ArrayList底层数组扩容机制问题：
ArrayList底层数组默认长度是10，每次元素进来判断是否溢出，有溢出则扩大为原来的1.5倍
4.2 LinkedList
- 实现了List接口（like a）
- 底层采用双向循环链表，查询慢、增删改快，因为底层操作链表，链表存储元素在空间上没有顺序，在查询的时候只能从头结点开始查找，所以查询效率低，但是增删的时候可以进行断链操作，所以增删效率高
- LinkedList效率高，但线程非安全
4.3 Vector
- 实现了List接口（like a）
- 底层是可变长数组，线程安全，但效率低，很少使用（控制线程安全有其他更好的方案）
5. Set
- 继承自Collection（is a）
存储元素特点：无序不可重复、存储的元素没有下标，无序是指元素存与取的顺序不同，且集合中的元素不能重复 - 常用实现类：HashSet、TreeSet
子接口：SortedSet
5.1 HashSet
- 实现了Set接口（like a）
- 底层是一个哈希表（散列表），即HashMap（底层实际上new了一个HashMap集合），向HashSet集合中存储元素实际上存储在了HashMap集合中
public HashSet() {
map = new HashMap<>();
}
- 添加元素的方法 .add()
public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null;
}
5.2 SortedSet
- 继承自Set（is a）
- 实现类：TreeSet
- 存储元素特点：
无序不可重复、存储的元素没有下标（因为继承了Set集合），但是放在SortedSet集合中的元素可以自动按照大小排序，称为可排序集合
5.3 TreeSet
- 实现了SortedSet接口（like a）
- 底层是一个二叉树，即TreeMap（底层实际上new了一个TreeMap集合），向TreeSet集合中存储元素实际上存储在了TreeMap集合中
public TreeSet() {
this(new TreeMap<E,Object>());
}
四、Map
- Map集合与Collection集合没有关系
- Map集合以key,value键值对的方式存储元素，其中key起决定性作用，所有Map集合的key都是无序不可重复的（和Set集合存储元素特点相同）
- key和value都是存储Java对象的内存地址
- 常用实现类：HashMap、Hashtable
子接口：SortedMap
1. HashMap
- 实现了Map接口（like a）
- 底层是哈希表，线程非安全
2. Hashtable
- 实现了Map接口（like a）
- 底层是哈希表，线程安全，但效率较低，使用较少（控制线程安全有其他更好的方案）
- 实现类（属性类）：Properties
2.1 Properties
- Properties是线程安全的，因为继承了Hashtable，另外Properties存储元素也是按照key,value键值对的方式存储，并且key和value只支持String类型，不支持其他类型
3. SortedMap
- 继承自Map（is a）
- 实现类：TreeMap
- 存储元素特点：
无序不可重复，另外放在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
4. TreeMap
- 实现了SortedMap接口（like a）
- TreeMap集合底层是一个二叉树