List集合

List常用的两个集合分别为ArrayList和LinkedList，因此对这两个集合进行总结

ArrayList

    1.特点


ArrayList 任意多个 任意类型的数据  有序可重复（添加顺序和输出顺序一致）
	
ArrayList是由数组实现的，查找和修改效率高。实现了所有可选列表操作，并允许包括 null 在内的所有元素。
	
线程不安全的,创建线程安全的对象方式为：List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList(...));


    2.遍历方式

        //1.for循环
        for (int i = 0; i <list.size() ; i++) {
			//System.out.println(list.get(i));
		}
		//2.foreach
		for (Object object : list) {
			//System.out.println("----"+object);
		}
		//3.迭代器
		//先获得对应容器的迭代器对象
		Iterator iterator = list.iterator();
	    //System.out.println(iterator.hasNext());
	    while(iterator.hasNext()){//判断是否后面还有元素
	    	System.out.println(iterator.next());//获取该位置的元素
	    }

LinkedList

    1.特点


(1)LinkedList储存任意类型，任意多个的元素并且有序可重复
	
(2) LinkedList是由链接实现的，在添加和删除数据方面效率高。实现所有可选的列表操作，并且允许所有元素（包括 null）。
	
(3)线程不安全，实现线程安全的方式为：List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));


     2.遍历方式

        //1.for循环
		for (int i = 0; i <linkedList.size(); i++) {
			//System.out.println(linkedList.get(i));
		}
		//2.foreach
		for (Object object : linkedList) {
			System.out.println(object);
		}
		//3.迭代器
		//获得对应容器的迭代器
		Iterator iterator = linkedList.iterator();
		//
		while (iterator.hasNext()) {
			Object object = (Object) iterator.next();
			System.out.println(object);
		}

ArrayList 和LinkedList的区别

 1.相同点：都可以储存任意类型，任意多个的元素，都是list接口的实现类

 2.不同点：（1）ArrayList是基于动态数组的数据结构，每个元素在内存中存储地址是连续的，根据下标查询的速度是很快的，向集合元素末尾添加的效率也是非常快的，删除数组中的元素以及向数组中间插入元素的效率就大打折扣了，当在添加的时候，会先去检测数组的长度，如果达到一定的峰值，会对数组进行一个扩容（前数组的1.5倍）

     （2）LinkedList是基于双向链表的数据结构，与ArrayList相反，LinkedList在添加和删除数据方面效率更高。

1. 介绍
LinkedList是一个双向链表, 实现了List和Deque接口。它实现所有可选的list操作，并且存储对象可以为null。
2. 特点
LinkedList具有以下特点：
查到列表中的元素，需要从头至尾的遍历列表
没有同步
它的Iterator和ListIterator迭代器是快速失败的(这意味着在迭代器创建之后，如果修改了列表，将抛出一个ConcurrentModificationException)
每个元素都是一个节点，它保留对下一个和前一个节点的引用
维护了插入顺序
虽然LinkedList没有同步，但是我们可以通过调用Collections.synchronizedList方法创建它的同步版本，如：
List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));
3. 与ArrayList比较
虽然它们都实现了List接口，但它们具有不用的语义，这将影响我们使用哪一个。
3.1 结构体
ArrayList是基于索引的数据结构，它提供了对其元素的随机访问，其性能为O(1)。
LinkedList将数据存储为元素列表，并且每个元素都链接到上一个和下一个元素。在这样情况下，其元素搜索的复发度为O(n)。
3.2 操作
对LinkedList中的元素进行插入，删除操作更快，因为当元素添加到集合内的某个位置时，不需要调整数组的大小或更新索引，只需更改前后元素的pre和next指针即可。
3.3 内存的使用情况
LinkedList的内存占用比ArrayList更多，因为在每一个接口都需要存储两个引用，一个用于记录前一个元素，一个用于记录后一个元素。而ArrayList中仅需要保持数据和它的索引。
4. 用法
以下是一些代码示例，展示了如何使用LinkedList：
4.1 创建
LinkedList linkedList = new LinkedList<>();
4.2 添加元素
LinkedList实现了List和Deque接口，除了标准的add()和addAll()，还提供了addFirst()和addLast()，它们分别在开头或结尾添加一个元素。
4.3 删除元素
与元素添加类似，LinkedList还提供了removeFirst()和removeLast()。
此外，还有方便的方法removeFirstOccurence()和removeLastOccurence()返回boolean。如果collection中包含了指定的元素，则返回true。
4.4 队列操作
Deque接口提供类似队列的行为(实际上Deque扩展了Queue接口)：
linkedList.poll();
linkedList.pop();
这些方法检索第一个元素并将其从列表中删除。
poll()和pop()的区别是当列表为空时，pop就会抛出NoSuchElementException()异常，而poll则会返回null。
linkedList.push(Object o);
push将在列表头添加一个元素。
LinkedList还有许多其他操作，使用方式与List和Deque一样。
5. 结论
ArrayList通常是默认的List实现。
但是，在某些使用情况下，使用LinkedList会是更好的选择。例如需要频繁的插入，删除，更新列表元素时。
Author ：笑笑粑粑
曾用网名：TinyKing
微信公众号：Java码农
知乎专栏： 爱笑笑爱分享
个人博客： 爱笑笑，爱生活
自我评价： 一个爱好广泛的CRUD程序猿 ^_^

List下的常用实现类
1.ArrayList
List 接口的大小可变数组的实现。实现了所有可选列表操作，并允许包括
null 在内的所有元素。其数据结构为Object数组。初始化时若有指定容量则指定为指定容量，否则调用无参构造创建一个默认容量为10的Object空数组，容量是指用来存储列表元素的数组的大小。它总是至少等于列表的大小。随着向 ArrayList 中不断添加元素，其容量也自动增长。其数组最大的容量为Integer.MAX_VALUE - 8。因此此类查找以及修改指定位置的元素效率较高，但是删除和增加需要移动元素而效率较低。



2.LinkedList
其数据结构是用node节点实现的双向链表。其增删改查都是对链表进行操作，因此删除与增加效率较高。该类除了实现了List<E>接口，还实现了Deque<E>接口，为 add、poll 提供先进先出队列操作，以及其他堆栈和双端队列操作。



Map下常用的实现类


1.HashMap
使用了Entry<K,V>的键字对的形式作为了数据结构。允许使用 null 值和 null 键。

且使用了hash函数对Key值进行Hash返回一个int型的hash值作为通过指定key值查找相应的value的索引。

实例有两个参数影响其性能：初始容量 和加载因子。容量 是哈希表中桶的数量，初始容量只是哈希表在创建时的容量。加载因子 是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度。当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时，则要对该哈希表进行 rehash 操作（即重建内部数据结构），从而哈希表将具有大约两倍的桶数。  



2.Hashtable
除了不允许空值作为key值，和是同步的之外其余方法的特点与HashMap相同。
其hash函数的实现与hashmap不同。

且此类是实现同步的方法是让整个方法变为同步方法。所以效率很低。


Set下常用实现类


1.HashSet
此类实现 Set 接口，由哈希表（实际上是一个 HashMap 实例）支持。此类允许使用 null 元素。

其底层的数据结构就是hashmap的数据结构，且hash函数以及应用也相同。

其余hashmap的不同之处为该实现的类的所有映射中的value值都是相同的，所存储的就是key值，因此该实现所存储的元素不能重复。

Java 8 Streams的简单使用方法


上面这段代码是获取一个List中，元素不为null的个数。



红色框中的语句是一个Stream的生命开始的地方，负责创建一个Stream实例；绿色框中的语句是赋予Stream灵魂的地方，把一个Stream转换成另外一个Stream，红框的语句生成的是一个包含所有nums变量的Stream，通过绿框的filter方法以后，重新生成了一个过滤掉原nums列表所有null以后的Stream；蓝色框中的语句是丰收的地方，把Stream的里面包含的内容按照某种算法来汇聚成一个值。
使用Stream的基本步骤：
1.创建Stream；

2.转换Stream，每次转换原有Stream对象不改变，返回一个新的Stream对象（可以有多次转换）；

3.对Stream进行聚合操作，获取想要的结果；
怎么得到Stream：

①使用Stream静态方法来创建Stream：

of方法：有两个重载方法，一个接受变长参数，一个接受单一值  		

Stream integerStream = Stream.of(1, 2, 3, 5);

Stream stringStream = Stream.of(“taobao”);

②通过Collection接口的默认方法stream()，把一个Collection对象转换成Stream。

转换Stream：

转换Stream其实就是把一个Stream通过某些行为转换成一个新的Stream。

①distinct: 对于Stream中包含的元素进行去重操作（去重逻辑依赖元素的equals方法），新生成的Stream中没有重复的元素；

②filter: 对于Stream中包含的元素使用给定的过滤函数进行过滤操作，新生成的Stream只包含符合条件的元素；



③map: 对于Stream中包含的元素使用给定的转换函数进行转换操作，新生成的Stream只包含转换生成的元素。这个方法有三个对于原始类型的变种方法，分别是：mapToInt，mapToLong和mapToDouble。这三个方法也比较好理解，比如mapToInt就是把原始Stream转换成一个新的Stream，这个新生成的Stream中的元素都是int类型。



例子：



这段代码就是对一个字符串的列表，把其中包含的每个字符串都转换成全小写的字符串。注意代码第四行的map方法调用，这里map方法就是接受了一个lambda表达式。



集合的forEach()方法，对集合进行遍历，小括号中的方法就是应用到集合中每个元素的身上，以达到遍历的目的。



lambda表达式可以访问给它传递的变量，访问自己内部定义的变量，同时也能访问它外部的变量。  不过lambda表达式访问外部变量有一个非常重要的限制：变量不可变（只是引用不可变，而不是真正的不可变）。  当在表达式内部修改waibu = waibu + " ";时，IDE就会报错。因为变量waibu被lambda表达式引用，所以编译器会隐式的把其当成final来处理。
以前Java的匿名内部类在访问外部变量的时候，外部变量必须用final修饰。现在java8对这个限制做了优化，可以不用显示使用final修饰，但是编译器隐式当成final来处理。

④peek: 生成一个包含原Stream的所有元素的新Stream，同时会提供一个消费函数（Consumer实例），新Stream每个元素被消费的时候都会执行给定的消费函数；



⑤limit: 对一个Stream进行截断操作，获取其前N个元素，如果原Stream中包含的元素个数小于N，那就获取其所有的元素；



⑥skip: 返回一个丢弃原Stream的前N个元素后剩下元素组成的新Stream，如果原Stream中包含的元素个数小于N，那么返回空Stream；



汇聚Stream：

汇聚操作（也称为折叠）接受一个元素序列为输入，反复使用某个合并操作，把序列中的元素合并成一个汇总的结果。比如查找一个数字列表的总和或者最大值，或者把这些数字累积成一个List对象。Stream接口有一些通用的汇聚操作，比如reduce()和collect()；也有一些特定用途的汇聚操作，比如sum(),max()和count()。注意：sum方法不是所有的Stream对象都有的，只有IntStream、LongStream和DoubleStream实例才有。
①reduce()：把 Stream 元素组合起来。它提供一个起始值（种子），然后依照运算规则（BinaryOperator）,返回单个的结果值，并且reduce操作每处理一个元素总是创建一个新值。



②collect：正如其名字显示的，它可以把Stream中的所有元素收集到一个结果容器中（比如Collection）。

Java 8还给我们提供了Collector的工具类——Collectors，其中已经定义了一些静态工厂方法，比如Collectors.toCollection()收集到Collection中, Collectors.toList()收集到List中和Collectors.toSet()收集到Set中。

List numsWithoutNull = nums.stream().filter(num -> num != null).collect(Collectors.toList());

③count方法：获取Stream中元素的个数。

– 搜索相关

– allMatch：是不是Stream中的所有元素都满足给定的匹配条件

– anyMatch：Stream中是否存在任何一个元素满足匹配条件

– findFirst: 返回Stream中的第一个元素，如果Stream为空，返回空Optional

– noneMatch：是不是Stream中的所有元素都不满足给定的匹配条件

– max和min：使用给定的比较器（Operator），返回Stream中的最大|最小值

下面给出allMatch和max的例子：