Java基础--常用API--集合类相关API
一、泛型
1、泛型的本质是将类型参数化,即将数据类型作为参数。
2、泛型可以在编译期进行检查,其所有的强制转换是隐式且自动的,提高了代码的安全性。
3、泛型可以用在类(泛型类)、接口(泛型接口)、方法(泛型方法)的创建。
4、泛型的类型参数只能为引用类型,不能为基本类型。
二、常用集合类
1、体系分类:
(1)collection体系: set、list、queue。
set:元素无序且不可重复。hashset,treeset。
list:元素有序且可重复。linkedlist,arraylist。
queue:队列,先进先出。deque。
(2)map体系:hashmap、treemap。
2、分类如下
3、集合与数组的区别
三、collection集合
1、相关方法:
2、迭代器
(1)使用iterator接口,不能直接new,使用集合的方法去调用。即iterator it = c.iterator();
(2) java.util.iterator; 其使用流程为问,取,删(不必须)。
(3)方法:
boolean hasnext();问操作,查询当前集合是否还有元素。
object next();取操作,取出集合元素。
iterator remove() ;删操作,删除集合元素。
(4)使用迭代器过程中,不能使用集合的相关方法去改变集合中的元素,只能使用迭代器的方法。比如现有集合c,迭代器t,则只能使用 t.remove()删除刚next出来的元素,不能使用 c.remove(),使用的话会抛出异常。
for (object t : c ) { //foreach循环 } //等价于 iterator it = c.iterator(); while(it.hasnext){ object obj = it.next(); }
四、set、list集合
1、set与list集合的区别:
2、list:
(1)arraylist:底层数据结构是数组,查询快,增删慢,线程不安全,效率高,可以存储重复元素
(2)linkedlist 底层数据结构是链表,查询慢,增删快,线程不安全,效率高,可以存储重复元素
(3)vector:底层数据结构是数组,查询快,增删慢,线程安全,效率低,可以存储重复元素
3、set:
(1)hashset:底层数据结构采用哈希表实现,元素无序且唯一,线程不安全,效率高,可以存储null元素(key只能有一个为null),元素的唯一性是靠所存储元素类型是否重写hashcode()和equals()方法来保证的,如果没有重写这两个方法,则无法保证元素的唯一性。equals相同的两个对象,hashcode也要相同。但hashcode相同的两个对象,equals却不一定相同。
(2)linkedhashset:底层数据结构采用链表和哈希表共同实现,链表保证了元素的顺序与存储顺序一致,哈希表保证了元素的唯一性。线程不安全,效率高。
(3)treeset:底层数据结构采用二叉树来实现,元素唯一且已经排好序;唯一性同样需要重写hashcode和equals()方法,二叉树结构保证了元素的有序性。根据构造方法不同,分为自然排序(无参构造,使元素自身具备比较性)和比较器排序(有参构造,使集合自身具备比较性),自然排序要求元素必须实现compareable接口,并重写里面的compareto()方法,元素通过比较返回的int值来判断排序序列,返回0说明两个对象相同,不需要存储;比较器排序需要在treeset初始化是时候传入一个实现comparator接口的比较器对象,或者采用匿名内部类的方式new一个comparator对象,重写里面的compare()方法;
4、数组转集合(list):
(1)数组只能转到list集合,不能为set集合,因为数组可能有重复的值,但set为不可重复集合。
(2)list arrays.aslist(t array)方法来将数组转为集合。但此操作不能对集合进行任何添加删除操作,即此集合只可读。否则抛出异常java.lang.unsupportedoperationexception。若想操作集合,则将此集合整体加入到另一个集合中,使用构造方法加入,或者调用addall()方法。
5、总结:
五、队列与栈
1、队列:
(1)先进先出原则(firstinputfirstoutput)。
(2)java.util.queue.。jdk提供queue接口,linkedlist是其实现类,这是由于queue频繁增删。offer添加,poll取出。
(3)方法:
boolean offer(t t); 入队方法,添加到队尾。
t poll();出队方法,用于获取队首元素。
t peek();不出队方法,用于获取队首元素。
遍历方法是一次性的,每次都是出队操作。
queue<string> queue = new linkedlist<string>(); queue.offer("1"); queue.offer("2"); system.out.println(queue); //[1,2] string str = queue.poll(); system.out.println(queue);//[2] str = queue.peek(); system.out.println(queue);//[2]
2、双端队列与栈:
(1)deque为queue的子接口。为双端队列,即两端均可以进行offer与poll操作。
(2)若将其限制为只准一端进行offer与poll操作,那么即为栈(stack)的数据结构。其中入栈push,出栈pop。栈遵循先进后出原则(firstinputlastoutput),用于记录一组可回溯的操作,比如撤销与前进操作。
(3)方法:
void push(t t); 入栈操作,压入一个元素。
t pop() ;出栈操作,取出栈顶元素。
t peek(); 取出栈顶元素,但不出栈。
遍历也是一次性的。
deque<string> stack = new linkedlist<string>(); stack.push("1"); stack.push("2"); system.out.println(stack);//[2,1],后进先出 string str = stack.peek(); system.out.println(stack);//[2,1] str = stack.pop(); system.out.println(stack);//[1]
六、map
1、 map 没有继承 collection 接口。
map用于保存具有映射关系的数据,map里保存着两组数据:key和value,它们都可以使任何引用类型的数据,但key不能重复。所以通过指定的key就可以取出对应的value。 map是接口,通常使用其实现类hashmap来创建它。也可以通过linkedhashmap来创建它,可以保证存入与取出的顺序一致。
2、map 接口提供 3 种集合的视图.
map 的内容可以被当作一组 key 集合(set keyset()),一组 value 集合(collection values),或者一组 key-value 映射(set entryset())。
想要获取map中的元素,由于map没有迭代器,但collection有迭代器,所以需将map集合转换为set集合,然后就可以使用迭代器了。之所以转为set集合,是因为map集合具备着键的唯一性。set集合底层用的就是map方法。
方法: 1、set keyset(); //将map中的键存入set集合,迭代后只能通过get(key)方法取值。(无序存放) 2、set<map.entry<k, v>> entryset(); //取的是键与值的映射关系,返回的是entry接口, 迭代后可以用e.getkey()取键,用e.getvalue()取value。返回一个entry接口。 注:entryset(推荐使用)速度比keyset快。 实例(keyset): import java.util.hashmap; import java.util.iterator; import java.util.map; import java.util.set; public class test{ public static void main(string[] args){ //实例化一个map集合 map<string, string> map = new hashmap<string, string>(); //添加数据 map.put("1", "zhangsan"); map.put("2", "lisi"); map.put("3", "wangermazi"); //使用keyset去将map转为set set<string> keyset = map.keyset(); //使用迭代器 iterator<string> it = keyset.iterator(); while (it.hasnext()) { string key = it.next(); //通过get(key)取value值 string value = map.get(key); system.out.println("key:" + key + "->value: " + value); } } /* 输出 key:1->value: zhangsan key:2->value: lisi key:3->value: wangermazi */ } 实例(entryset): import java.util.hashmap; import java.util.iterator; import java.util.map; import java.util.set; public class helloworld{ public static void main(string[] args){ //实例化一个map集合 map<string, string> map = new hashmap<string, string>(); //添加数据 map.put("1", "zhangsan"); map.put("2", "lisi"); map.put("3", "wangermazi"); //使用entryset去将map转为set set<map.entry<string, string>> entryset = map.entryset(); //使用迭代器 iterator<map.entry<string, string>> it = entryset.iterator(); while (it.hasnext()) { //获取map.entry关系对象me。 map.entry<string, string> me = (map.entry) it.next(); //通过关系对象去获取key与value system.out.println(me.getkey()+ "-> " + me.getvalue()); } } /* 输出 1-> zhangsan 2-> lisi 3-> wangermazi */ }
3、hashtable与hashmap的区别:
(1)hashmap: 基于哈希表实现。使用hashmap要求添加的键类明确定义了hashcode()和equals()[可以重写hashcode()和equals()],为了优化hashmap空间的使用,您可以调优初始容量和负载因子。由链表与数组组合实现。首先根据hashcode计算一个哈希值,再根据hash算法计算一个值,此值代表的是数据在数组中的存储位置。当定位到同一个数组位置上时,会通过链表的形式将值保存。即使用数组保存数据的位置,使用链表保存每个数组位置的值。jdk8后,当链表的存储的数据个数大于8时,将自动转为红黑树保存。
4、treemap:
非线程安全基于红黑树实现。treemap没有调优选项,因为该树总处于平衡状态。适用于按自然顺序或自定义顺序遍历键(key)。
七、collections工具类
1、collections是java.util下的一个类,是针对集合类的一个工具类,提供了一系列的静态方法,实现对集合的查找、排序、替换、线程安全化等操作。
2、collection是java.util下的一个接口,是各种集合结构的父接口,实现它的接口主要为set与list,提供了一些关于集合的操作,比如插入、删除、判断元素是否存在、以及遍历。
常用方法: collections.sort(list); //list集合进行元素的自然排序 collections.sort(list, new comparatorbylen()); //按指定比较器排序 collections.max(list); //返回list字典顺序最大的元素 int index = collections.binarysearch(coil,"c"); //二分查找,返回下标(角标,从0开始) collections.reverse(list); //反转排序 collections.shuffle(list); //随机将list中的元素进行位置的置换 import java.util.arraylist; import java.util.collections; import java.util.comparator; import java.util.list; //自己构造一个比较器,重写compare方法 class comparatorbylen implements comparator<string> { public int compare(string s1, string s2) { int temp = s1.length() - s2.length(); return temp == 0? s1.compareto(s2) : temp; } } public class test{ public static void main(string[] args){ //实例化一个list集合 list<string> coil = new arraylist(); //添加数据 coil.add("c"); coil.add("bw"); coil.add("a"); system.out.println(coil); //对元素进行自然排序 collections.sort(coil); system.out.println(coil); //调用自己建的比较器进行排序 collections.sort(coil, new comparatorbylen()); system.out.println(coil); //返回list中字典顺序最大的元素 system.out.println(collections.max(coil)); //二分查找,返回下标(角标,从0开始) system.out.println(collections.binarysearch(coil,"c")); //逆向输出 collections.reverse(coil); system.out.println(coil); //随机对list中元素进行位置的互换 collections.shuffle(coil); system.out.println(coil); } /* 输出 [c, bw, a] [a, bw, c] [a, c, bw] c 1 [bw, c, a] [c, a, bw] */ }
八、总结
1、按线程是否安全分类:
(1)linkedlist、arraylist、hashset是非线程安全的,vector是线程安全的;
(2)hashmap是非线程安全的,hashtable是线程安全的;
(3)stringbuilder是非线程安全的,stringbuffer是线程安全的。
2、按数据结构分类:
(1)arrayxxx:底层数据结构是数组,查询快,增删慢
(2)linkedxxx:底层数据结构是链表,查询慢,增删快
(3)hashxxx:底层数据结构是哈希表。依赖两个方法:hashcode()和equals()
(4)treexxx:底层数据结构是二叉树。两种方式排序:自然排序和比较器排序
参考:
https://blog.csdn.net/feiyanaffection/article/details/81394745