集合框架

集合框架的概念

• 集合：存放数据的容器
• 集合框架：java中，用于表示集合，以及操作集合的类和接口的统称

数组与集合的区别

• 数组中的元素类型必须一致，集合中的元素类型没有限制
• 数组的容量是固定的，集合的容量是无限自增长
• 数组中既可以存放简单类型的数据，也可以存放复合类型的数据，而集合中只能存放复合类型的数据，更加纯粹的面向对象

集合框架的继承体系

• . Collection
  • List
    • ArrayList
    • LinkedList
    • Vector
      • Stack
  • Set
    • HashSet
    • TreeSet
    • LinkesHashSet
• Map
  • HashMap
  • TreeMap
  • LinkedHashMap
  • Hashtable
    以上加粗的类名就是接口，Collection和Map是集合框架中的父接口

Collection接口

因为Collection是一个接口，所以不能被实例化。则有一下api

• 增：add和addAll
• 删：remove，removeAll （删除交集），clear（清空集合）
• 改：Collection没有改的方法（List分支才有）
• 查：
• contains：判断集合中是否包含某个元素
• containsAll：用于判断一个集合是否完全包含另外一个集合
• isEmpty：判断一个集合是否为空
• retainAll：计算交集
• size：计算集合中的元素
• toArray：把一个集合转换为数组，数组中元素的顺序与集合一致
• 迭代器
  • Iterator用于获取迭代器，迭代器是为了一个一个按顺序取出元素
  • 迭代：为了获取第n个元素，必须先获取前n - 1个元素
  • 迭代器Iterator有一个hasNext方法，用于判断是否还有下一项

List接口

• List分支的特点是：有顺序，能重复
• List的api：
• 增
  • add（int，Object）：在指定位置添加元素
  • addAll（int，Collection）
• 删
  • remove（int）：按下标删除元素
  • removeAll
• 改
  • set（int，Object）：把某个位置上的元素替换成某个值
• 查
  • get()：按照下标任意访问元素
    （List可以使用迭代器访问，因为他继承了Collection，也就继承了Collection的interator方法来获取迭代器）
  • indexOf() 和 lastIndextOf()
  • listIterator：获取一个双向迭代器
  • subList

ArrayList

• 特点：查询效率高，增删效率低。因为ArrayList底层是使用数组实现的！而数组的内存中的存放特点是“连续存放”。而正是因为连续存放，所以查询效率高，增删效率低

LinkedList

• 特点：查询效率低，增删效率高，因为LinkedList底层是用链表实现的！链表在内存中的存放特点是“不连续存放”，正因为不连续，所以查询效率低，增删效率高
• LinkedList的都有方法：
• addFirst ，
• addLast ，
• removeFirst ，
• removeLast

Stack

• Stack 堆栈结构 特点是：先进后出（FILO LIFO）

队列

• 队列的特点：先进先出，后进后出

set接口

• set分支的特点是：没有顺序，不能重复
• set的api几乎都是继承collection，没有自己的

HashSet（重点）

• HashSet的特点：增删，查询 效率都很高，缺点，占用空间特别大
• java中每一个对象都有一个“哈希码”（可以对比，每一个对象都有一个“对象互斥锁”），这个哈希码可以通过hashCode来获取，其实哈希码就是一个整数
• 系统内置的类的对象，如果内容相同，哈希码就相同，内容不同，哈希码不一定不同
• 自定义的类，如果内容相同，哈希码也是不同的
  • 系统内置的类，都重写过hasjCode方法！保证哈希码就是根据内容计算出来的！而我们自定义的类，直接访问的就是Object的hashCode方法！Object的hashCode仅仅是简单的返回内存地址，
• 为了保证自定义的类，两个对象内容相同的前提下，哈希码也相同，则需要我们自己重写Object的hashSet方法！
• 对象的哈希码是用来散列的，所谓散列就是根据不同的哈希码，把对象分配到不同的HashSet的区域（术语上叫桶）中
• 哈希码相同的多个对象，会进入同一个区域中，只有同一个区域中的对象，才进行比较，其他区域的对象不用比较，因为哈希码是根据对象的内容产生的，哈希码不同，内容肯定不同，
• 又因为哈希码相同，对象的内容未必就相同。所以哈希码相同 的前提下，还要进一步比较，比较时会回调equals方法。Object的equals是比较地址

TreeSet

• TreeSet特点：能对加入的元素进行自然排序（数字和字符串“字符串中的unicode码”）
• 字符串比较规则：
  • 先比较第一个字符，如果比出大小，就以次结果为准，如果相等，则比较第二个字符……以此类推，如果前面都相等，长度不等，则长度大者，大
• 只有TreeSet要求，添加的元素类型必须一致，否则就不能比较，进而不能排序
  -TreeSet中添加自定义类的对象时，不能排序
• 系统内置的类的对象能排序的原因：因为系统内置的类都实现了一个接口：java.lang.Comparable，只有类实现了此接口，对象才能被TreeSet排序
• 比较器的优先级比comparable接口制定的比较优先级高！

LinkedHashSet

• LinkedHashSet有HashSet的所有优点和缺点。也使用了哈希算法，但LinkedHashSet也维护了顺序

Map接口

• Map分支的特点：存放键值对。存放键值—>值得映射关系。其中，键值不能重复，没有顺序，值可以重复，
• Map的api：
  • 增：put，putAll
  • 删：
    • remove（Object key），根据键值删除整个键值对
      map的remove方法，返回的是本次删除的值！如果没有删着，则返回null！
      Collection的remove方法返回的是Boolean类型，true表示删除着了，false则没有
    • clear
• 改：如果键值重复，则是覆盖效果（修改）
• 查：
  • containsKey：判断map中是否包含某个键值
  • containsValue：判断map中是否包含某个值
  • get（Objetc key）：传入键值，返回值，键值不存在，返回null
  • getOrDefault（Object key，Object Default）
  • isEmpty
  • size()：键值对的对数
  • keySet：keySet用于获取map中所有 键的集合
  • values：values用于获取map中所有值的集合
  • entrySet： entrySet用于获取键值对的集合

工具类

Arrays，collections（非collection）,都是工具类，方法都是静态方法

• Arrays工具类的方法：
  • sort用于排序数组中的元素
  • toString：用数组中的元素拼接成一个字符串
  • binarySearch：在排序以后的数组中，寻找某个元素的下标
  • asList：生成一个只读的List，只能获取不能删增
• collections工具类的方法：
  • Swap（list，int，int）交换指定list中的两个元素的值
  • Shuffle：随机打乱list元素中的顺序
  • Collections.sort：用于排序list
  • Reverse用于反转list中的元素顺序
  • max，min
  • rotate：移动元素的位置
  • fill：使用一个值替换list中的所有值
  • frequency判断一个元素在一个list中出现的次数
    HashMap是HashSet的底层实现
    TreeMap是TreeSet的底层实现
    LinkedHashMap是LinkedHashSet的底层实现