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  • Java集合框架总结

    2011-10-10 18:12:30
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    千次阅读 多人点赞 2021-02-23 10:42:31
    Java 集合框架概述 一方面, 面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式,为了方便对多个对象的操作,就要对对象进行存储。另一方面,使用Array存储对象方面具有一些弊端,而Java 集合就像一种容器,可以动态地把多...

    Java 集合框架概述

    一方面, 面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式,为了方便对多个对象的操作,就要对对象进行存储。另一方面,使用Array存储对象方面具有一些弊端,而Java 集合就像一种容器,可以动态地把多个对象的引用放入容器中。
    数组在内存存储方面的特点:

    • 数组初始化以后,长度就确定了。
    • 数组声明的类型,就决定了进行元素初始化时的类型

    数组在存储数据方面的弊端:

    • 数组初始化以后,长度就不可变了,不便于扩展
    • 数组中提供的属性和方法少,不便于进行添加、删除、插入等操作,且效率不高。同时无法直接获取存储元素的个数
    • 数组存储的数据是有序的、可以重复的。---->存储数据的特点单一

    Java 集合类可以用于存储数量不等的多个对象,还可用于保存具有映射关系的关联数组。

    Java 集合可分为 Collection 和 Map 两种体系
    Collection接口:单列数据,定义了存取一组对象的方法的集合

    • List:元素有序、可重复的集合
    • Set:元素无序、不可重复的集合

    Map接口:双列数据,保存具有映射关系“key-value对”的集合

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    Collection 接口

    • Collection 接口是 List、Set 和 Queue 接口的父接口,该接口里定义的方法既可用于操作 Set 集合,也可用于操作 List 和 Queue 集合。
    • JDK不提供此接口的任何直接实现,而是提供更具体的子接口(如:Set和List)实现。
    • 在 Java5 之前,Java 集合会丢失容器中所有对象的数据类型,把所有对象都当成 Object 类型处理;从 JDK 5.0 增加了泛型以后,Java 集合可以记住容器中对象的数据类型。

    JDK1.8中提供的方法
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述

    Collection子接口:List接口

    • 鉴于Java中数组用来存储数据的局限性,我们通常使用List替代数组
    • List集合类中元素有序、且可重复,集合中的每个元素都有其对应的顺序索引。
    • List容器中的元素都对应一个整数型的序号记载其在容器中的位置,可以根据序号存取容器中的元素。
    • JDK API中List接口的实现类常用的有:ArrayList、LinkedList和Vector。

    List除了从Collection集合继承的方法外,List 集合里添加了一些根据索引来操作集合元素的方法。

    void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
    boolean addAll(intindex, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
    Object get(int index):获取指定index位置的元素
    int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置
    int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
    Object remove(int index):移除指定index位置的元素,并返回此元素
    Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
    List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合

    List实现类之一:ArrayList

    ArrayList 是 List 接口的典型实现类、主要实现类本质上,ArrayList是对象引用的一个”变长”数组

    ArrayList的JDK1.8之前与之后的实现区别?

    • JDK1.7:ArrayList像饿汉式,直接创建一个初始容量为10的数组
    • JDK1.8:ArrayList像懒汉式,一开始创建一个长度为0的数组,当添加第一个元素时再创建一个始容量为10的数组

    ArrayList的源码分析:

    • jdk 7情况下
      ArrayList list = new ArrayList();//底层创建了长度是10的Object[]数组elementData
      list.add(123);//elementData[0] = new Integer(123);

      list.add(11);//如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够,则扩容。
      默认情况下,扩容为原来的容量的1.5倍,同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。
      结论:建议开发中使用带参的构造器:ArrayList list = new ArrayList(int capacity)
    • jdk 8中ArrayList的变化:
      ArrayList list = new ArrayList();//底层Object[] elementData初始化为{}.并没有创建长度为10的数组
      list.add(123);//第一次调用add()时,底层才创建了长度10的数组,并将数据123添加到elementData[0]

      后续的添加和扩容操作与jdk 7 无异。
    • 小结:jdk7中的ArrayList的对象的创建类似于单例的饿汉式,而jdk8中的ArrayList的对象的创建类似于单例的懒汉式,延迟了数组的创建,节省内存。

    List实现类之二:LinkedList

    LinkedList:双向链表,内部没有声明数组,而是定义了Node类型的first和last,用于记录首末元素。同时,定义内部类Node,作为LinkedList中保存数据的基本结构。Node除了保存数据,还定义了两个变量:

    • prev变量记录前一个元素的位置
    • next变量记录下一个元素的位置
      在这里插入图片描述
      对于频繁的插入或删除元素的操作,建议使用LinkedList类,效率较高

    新增方法:

    void addFirst(Object obj)
    void addLast(Object obj)
    Object getFirst()
    Object getLast()
    Object removeFirst()
    Object removeLast()

    LinkedList的源码分析:
    LinkedList list = new LinkedList(); 内部声明了Node类型的first和last属性,默认值为null
    list.add(123);//将123封装到Node中,创建了Node对象。
    其中,Node定义为:体现了LinkedList的双向链表的说法

     private static class Node<E> {
          E item;
          Node<E> next;
          Node<E> prev;
          Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
          this.item = element;
          this.next = next;
          this.prev = prev;
          }
      }
    

    List 实现类之三:Vector

    Vector 是一个古老的集合,JDK1.0就有了。大多数操作与ArrayList相同,区别之处在于Vector是线程安全的。
    在各种list中,最好把ArrayList作为缺省选择。当插入、删除频繁时,使用LinkedList;Vector总是比ArrayList慢,所以尽量避免使用。

    新增方法:

    void addElement(Object obj)
    void insertElementAt(Object obj,int index)
    void setElementAt(Object obj,int index)
    void removeElement(Object obj)
    void removeAllElements()

    Vector的源码分析:jdk7和jdk8中通过Vector()构造器创建对象时,底层都创建了长度为10的数组。在扩容方面,默认扩容为原来的数组长度的2倍。

    ArrayList/LinkedList/Vector的异同

    在这里插入图片描述

    问题:请问ArrayList/LinkedList/Vector的异同?谈谈你的理解?ArrayList底层是什么?扩容机制?Vector和ArrayList的最大区别?

    同:三个类都是实现了List接口,存储数据的特点相同,存储有序的、可重复的数据

    ArrayList和LinkedList的异同
    二者都线程不安全,相对线程安全的Vector,执行效率高。此外,ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构,LinkedList基于链表的数据结构。对于随机访问get和set,ArrayList绝对优于LinkedList,因为LinkedList要移动指针。对于新增和删除操作add(特指插入)和remove,LinkedList比较占优势,因为ArrayList要移动数据。
    ArrayList和Vector的区别
    Vector和ArrayList几乎是完全相同的,唯一的区别在于Vector是同步类(synchronized),属于强同步类。因此开销就比ArrayList要大,访问要慢。正常情况下,大多数的Java程序员使用ArrayList而不是Vector,因为同步完全可以由程序员自己来控制。Vector每次扩容请求其大小的2倍空间,而ArrayList是1.5倍。Vector还有一个子类Stack。

    Collection子接口:Set接口

    • Set接口是Collection的子接口,set接口没有提供额外的方法
    • Set 集合不允许包含相同的元素,如果试把两个相同的元素加入同一个Set 集合中,则添加操作失败。
    • Set 判断两个对象是否相同不是使用 == 运算符,而是根据 equals() 方法

    Set:存储无序的、不可重复的数据
    以HashSet为例说明:

    1. 无序性:不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加,而是根据数据的哈希值决定的。

    2. 不可重复性:保证添加的元素按照equals()判断时,不能返回true.即:相同的元素只能添加一个。

    Set实现类之一:HashSet

    • HashSet 是 Set 接口的典型实现,大多数时候使用 Set 集合时都使用这个实现类。

    • HashSet 按 Hash 算法来存储集合中的元素,因此具有很好的存取、查找、删除性能。

    • HashSet 具有以下特点:

      • 不能保证元素的排列顺序
      • HashSet 不是线程安全的
      • 集合元素可以是 null
    • HashSet 集合判断两个元素相等的标准:两个对象通过 hashCode() 方法比较相等,并且两个对象的 equals() 方法返回值也相等。

    • 对于存放在Set容器中的对象,对应的类一定要重写equals()和hashCode(Object obj)方法,以实现对象相等规则。即:“相等的对象必须具有相等的散列码”。

    HashSet的底层使用HashMap实现
    在这里插入图片描述

    向HashSet中添加元素的过程:

    1. 当向 HashSet 集合中存入一个元素时,HashSet 会调用该对象的 hashCode() 方法来得到该对象的 hashCode 值,然后根据 hashCode 值,通过某种散列函数决定该对象在 HashSet 底层数组中的存储位置。(这个散列函数会与底层数组的长度相计算得到在数组中的下标,并且这种散列函数计算还尽可能保证能均匀存储元素,越是散列分布,该散列函数设计的越好)
    2. 判断数组此位置上是否已经有元素:
      如果此位置上没有其他元素,则元素a添加成功。 —>情况1
      如果此位置上有其他元素b(或以链表形式存在的多个元素),则比较元素a与元素b的hash值:
    3. 如果两个元素的hashCode()值相等,会再继续调用equals方法,如果equals方法结果为true,添加失败;如果为false,那么会保存该元素,但是该数组的位置已经有元素了,那么会通过链表的方式继续链接。
    4. 如果两个元素的 equals() 方法返回 true,但它们的 hashCode() 返回值不相等,hashSet 将会把它们存储在不同的位置,依然可以添加成功。

    jdk 7 :新增元素a放到数组中,指向原来的元素。(链表头插法)
    jdk 8 :原来的元素在数组中,指向新增元素a

    HashSet底层使用数组+链表的结构。
    在这里插入图片描述
    初始容量为16,当如果使用率超过0.75,(16*0.75=12)就会扩大容量为原来的2倍。(16扩容为32,依次为64,128…等

    重写 hashCode() 方法的基本原则

    • 在程序运行时,同一个对象多次调用 hashCode() 方法应该返回相同的值。
    • 当两个对象的 equals() 方法比较返回 true 时,这两个对象的 hashCode()
      方法的返回值也应相等。
    • 对象中用作 equals() 方法比较的 Field,都应该用来计算 hashCode 值。

    重写 equals() 方法的基本原则
    以自定义的Customer类为例,何时需要重写equals()?
    当一个类有自己特有的“逻辑相等”概念,当改写equals()的时候,总是要改写hashCode(),根据一个类的equals方法(改写后),两个截然不同的实例有可能在逻辑上是相等的,但是,根据Object.hashCode()方法,它们仅仅是两个对象。
    因此,违反了“相等的对象必须具有相等的散列码”。
    结论:复写equals方法的时候一般都需要同时复写hashCode方法。通常参与计算hashCode的对象的属性也应该参与到equals()中进行计算。

    Set实现类之二:LinkedHashSet

    • LinkedHashSet 是 HashSet 的子类
    • LinkedHashSet 根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置,但它同时使用双向链表维护元素的次序,这使得元素看起来是以插入顺序保存的。
    • LinkedHashSet插入性能略低于 HashSet,但在迭代访问 Set 里的全部元素时有很好的性能。
    • LinkedHashSet 不允许集合元素重复。

    底层使用LinkedHashMap实现
    在这里插入图片描述 在这里插入图片描述
    LinkedHashSet作为HashSet的子类,在添加数据的同时,每个数据还维护了两个引用,记录此数据前一个数据和后一个数据。
    优点:对于频繁的遍历操作,LinkedHashSet效率高于HashSet在这里插入图片描述

    Set实现类之三:TreeSet

    • TreeSet 是 SortedSet 接口的实现类,TreeSet 可以确保集合元素处于排序状态。
    • TreeSet底层使用红黑树结构存储数据
    • TreeSet 两种排序方法:自然排序和定制排序。默认情况下,TreeSet 采用自然排序。
    • 向TreeSet中添加的数据,要求是相同类的对象。

    底层使用TreeMap实现
    在这里插入图片描述

    特点:有序,查询速度比List快

    排 序—自然排序

    1. TreeSet 会调用集合元素的 compareTo(Object obj) 方法来比较元素之间的大小关系,然后将集合元素按升序(默认情况)排列,如果试图把一个对象添加到 TreeSet 时,则该对象的类必须实现 Comparable 接口。实现 Comparable 的类必须实现 compareTo(Object obj) 方法,两个对象即通过compareTo(Object obj) 方法的返回值来比较大小。
    2. 向 TreeSet 中添加元素时,只有第一个元素无须比较compareTo()方法,后面添加的所有元素都会调用compareTo()方法进行比较。
    3. 因为只有相同类的两个实例才会比较大小,所以向 TreeSet 中添加的应该是同一个类的对象。
    4. 对于 TreeSet 集合而言,它判断两个对象是否相等的唯一标准是:两个对象通
      过 compareTo(Object obj) 方法比较返回值。

    排 序—定制排序

    • TreeSet的自然排序要求元素所属的类实现Comparable接口,如果元素所属的类没有实现Comparable接口,或不希望按照升序(默认情况)的方式排列元素或希望按照其它属性大小进行排序,则考虑使用定制排序。定制排序,通过Comparator接口来实现。需要重写compare(T o1,T o2)方法。 利用int compare(T o1,T o2)方法,比较o1和o2的大小:如果方法返回正整数,则表示o1大于o2;如果返回0,表示相等;返回负整数,表示o1小于o2。
    • 要实现定制排序,需要将实现Comparator接口的实例作为形参传递给TreeSet的构造器。
    • 此时,仍然只能向TreeSet中添加类型相同的对象。否则发生ClassCastException异常。
    • 使用定制排序判断两个元素相等的标准是:通过Comparator比较两个元素返回了0。

    Comparable 的典型实现:

    • BigDecimal、BigInteger 以及所有的数值型对应的包装类:按它们对应的数值大小进行比较
    • Character:按字符的 unicode值来进行比较
    • Boolean:true 对应的包装类实例大于 false 对应的包装类实例
    • String:按字符串中字符的 unicode 值进行比较
    • Date、Time:后边的时间、日期比前面的时间、日期大

    问题:最后输出的set是什么?
    在这里插入图片描述

    HashSet、TreeSet、LinkedHashSet的区别

    在这里插入图片描述

    Map接口

    在这里插入图片描述

    • Map与Collection并列存在。用于保存具有映射关系的数据:key-value
    • Map 中的 key 和 value 都可以是任何引用类型的数据
    • Map 中的 key 用Set来存放,不允许重复,即同一个 Map 对象所对应的类,须重写hashCode()和equals()方法
    • 常用String类作为Map的“键”
    • key 和 value 之间存在单向一对一关系,即通过指定的 key 总能找到唯一的、确定的 value
    • Map接口的常用实现类:HashMap、TreeMap、LinkedHashMap和Properties。其中,HashMap是 Map 接口使用频率最高的实现类

    JDK1.8中提供的方法

    在这里插入图片描述
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    Map实现类之一:HashMap

    • HashMap是 Map 接口使用频率最高的实现类。
    • 允许使用null键和null值,与HashSet一样,不保证映射的顺序。
    • 所有的key构成的集合是Set:无序的、不可重复的。所以,key所在的类要重写:equals()和hashCode()
    • 所有的value构成的集合是Collection:无序的、可以重复的。所以,value所在的类要重写:equals()
    • 一个key-value构成一个entry
    • 所有的entry构成的集合是Set:无序的、不可重复的
    • HashMap 判断两个 key 相等的标准是:两个 key 通过 equals() 方法返回 true,hashCode 值也相等。
    • HashMap 判断两个 value相等的标准是:两个 value 通过 equals() 方法返回 true。

    HashMap源码中的重要常量
    DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量,16
    MAXIMUM_CAPACITY : HashMap的最大支持容量,2^30
    DEFAULT_LOAD_FACTOR:HashMap的默认加载因子
    TREEIFY_THRESHOLD:Bucket中链表长度大于该默认值,转化为红黑树
    UNTREEIFY_THRESHOLD:Bucket中红黑树存储的Node小于该默认值,转化为链表
    MIN_TREEIFY_CAPACITY:桶中的Node被树化时最小的hash表容量。(当桶中Node的数量大到需要变红黑树时,若hash表容量小于MIN_TREEIFY_CAPACITY时,此时应执行resize扩容操作这个MIN_TREEIFY_CAPACITY的值至少是TREEIFY_THRESHOLD的4倍。)
    table:存储元素的数组,总是2的n次幂
    entrySet:存储具体元素的集
    size:HashMap中存储的键值对的数量
    modCount:HashMap扩容和结构改变的次数。
    threshold:扩容的临界值,=容量*填充因子
    loadFactor:填充因子

    HashMap的存储结构

    JDK 7及以前版本:HashMap是数组+链表结构(即为链地址法)

    • HashMap的内部存储结构其实是数组和链表的结合。当实例化一个HashMap时,系统会创建一个长度为Capacity的Entry数组,这个长度在哈希表中被称为容量(Capacity),在这个数组中可以存放元素的位置我们称之为“桶”(bucket),每个bucket都有自己的索引,系统可以根据索引快速的查找bucket中的元素。

    • 每个bucket中存储一个元素,即一个Entry对象,但每一个Entry对象可以带一个引用变量,用于指向下一个元素,因此,在一个桶中,就有可能生成一个Entry链。而且新添加的元素作为链表的head。

    • 添加元素的过程:
      向HashMap中添加entry1(key,value),需要首先计算entry1中key的哈希值(根据key所在类的hashCode()计算得到),此哈希值经过处理以后,得到在底层Entry[]数组中要存储的位置i。如果位置i上没有元素,则entry1直接添加成功。如果位置i上已经存在entry2(或还有链表存在的entry3,entry4),则需要通过循环的方法,依次比较entry1中key和其他的entry。如果彼此hash值不同,则直接添加成功。如果hash值不同,继续比较二者是否equals。如果返回值为true,则使用entry1的value去替换equals为true的entry的value。如果遍历一遍以后,发现所有的equals返回都为false,则entry1仍可添加成功。entry1指向原有的entry元素。

    • HashMap的扩容
      当HashMap中的元素越来越多的时候,hash冲突的几率也就越来越高,因为数组的长度是固定的。所以为了提高查询的效率,就要对HashMap的数组进行扩容,而在HashMap数组扩容之后,最消耗性能的点就出现了:原数组中的数据必须重新计算其在新数组中的位置,并放进去,这就是resize。

    • 那么HashMap什么时候进行扩容呢?
      当HashMap中的元素个数超过数组大小(数组总大小length,不是数组中个数size) * loadFactor 时 , 就 会 进 行 数 组 扩 容 , loadFactor 的默认 值 (DEFAULT_LOAD_FACTOR)为0.75,这是一个折中的取值。也就是说,默认情况下,数组大小(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)为16,那么当HashMap中元素个数超过160.75=12(这个值就是代码中的threshold值,也叫做临界值)的时候,就把数组的大小扩展为 216=32,即扩大一倍,然后重新计算每个元素在数组中的位置,而这是一个非常消耗性能的操作,所以如果我们已经预知HashMap中元素的个数,那么预设元素的个数能够有效的提高HashMap的性能。

    JDK 8版本发布以后:HashMap是数组+链表+红黑树实现。

    • HashMap的内部存储结构其实是数组+链表+树的结合。当实例化一个HashMap时,会初始化initialCapacity和loadFactor,在put第一对映射关系时,系统会创建一个长度为initialCapacity的Node数组,这个长度在哈希表中被称为容量(Capacity),在这个数组中可以存放元素的位置我们称之为“桶”(bucket),每个bucket都有自己的索引,系统可以根据索引快速的查找bucket中的元素。
    • 每个bucket中存储一个元素,即一个Node对象,但每一个Node对象可以带一个引用变量next,用于指向下一个元素,因此,在一个桶中,就有可能生成一个Node链。也可能是一个一个TreeNode对象,每一个TreeNode对象可以有两个叶子结点left和right,因此,在一个桶中,就有可能生成一个TreeNode树。而新添加的元素作为链表的last,或树的叶子结点。
    • 那么HashMap什么时候进行扩容和树形化呢?
      当HashMap中的元素个数超过数组大小(数组总大小length,不是数组中个数size) * loadFactor 时 , 就会进行数组扩容 , loadFactor 的默认 值 (DEFAULT_LOAD_FACTOR)为0.75,这是一个折中的取值。也就是说,默认情况下,数组大小(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)为16,那么当HashMap中元素个数超过160.75=12(这个值就是代码中的threshold值,也叫做临界值)的时候,就把数组的大小扩展为 216=32,即扩大一倍,然后重新计算每个元素在数组中的位置,而这是一个非常消耗性能的操作,所以如果我们已经预知HashMap中元素的个数,那么预设元素的个数能够有效的提高HashMap的性能。
      当HashMap中的其中一个链的对象个数如果达到了8个,此时如果capacity没有达到64,那么HashMap会先扩容解决,如果已经达到了64,那么这个链会变成树,结点类型由Node变成TreeNode类型。当然,如果当映射关系被移除后,下次resize方法时判断树的结点个数低于6个,也会把树再转为链表。

    HashMap在JDK1.7和JDK1.8中的对比在这里插入图片描述

    关于映射关系的key是否可以修改?answer:不要修改
    映射关系存储到HashMap中会存储key的hash值,这样就不用在每次查找时重新计算每一个Entry或Node(TreeNode)的hash值了,因此如果已经put到Map中的映射关系,再修改key的属性,而这个属性又参与hashcode值的计算,那么会导致匹配不上。

    总结:JDK1.8相较于之前的变化:

    1. HashMap map = new HashMap();//默认情况下,先不创建长度为16的数组
    2. 当首次调用map.put()时,再创建长度为16的数组
    3. 数组为Node类型,在jdk7中称为Entry类型
    4. 形成链表结构时,新添加的key-value对在链表的尾部(七上八下)
    5. 当数组指定索引位置的链表长度>8时,且map中的数组的长度> 64时,此索引位置上的所有key-value对使用红黑树进行存储。

    问题:负载因子值的大小,对HashMap有什么影响

    • 负载因子的大小决定了HashMap的数据密度。
    • 负载因子越大密度越大,发生碰撞的几率越高,数组中的链表越容易长,造成查询或插入时的比较次数增多,性能会下降。
    • 负载因子越小,就越容易触发扩容,数据密度也越小,意味着发生碰撞的几率越小,数组中的链表也就越短,查询和插入时比较的次数也越小,性能会更高。但是会浪费一定的内容空间。而且经常扩容也会影响性能,建议初始化预设大一点的空间。
    • 按照其他语言的参考及研究经验,会考虑将负载因子设置为0.7~0.75,此
      时平均检索长度接近于常数。

    Map实现类之二:LinkedHashMap

    • LinkedHashMap 是 HashMap 的子类

    • 在HashMap存储结构的基础上,使用了一对双向链表来记录添加元素的顺序在这里插入图片描述

    • 与LinkedHashSet类似,LinkedHashMap 可以维护 Map 的迭代顺序:迭代顺序与 Key-Value 对的插入顺序一致

    HashMap中的内部类:Node
    在这里插入图片描述

    LinkedHashMap中的内部类:Entry
    在这里插入图片描述

    Map实现类之三:TreeMap

    • TreeMap存储 Key-Value 对时,需要根据 key-value 对进行排序。
      TreeMap 可以保证所有的 Key-Value 对处于有序状态。
    • TreeSet底层使用红黑树结构存储数据
    • TreeMap 的 Key 的排序:
      • 自然排序:TreeMap 的所有的 Key 必须实现 Comparable 接口,而且所有的 Key 应该是同一个类的对象,否则将会抛出 ClasssCastException
      • 定制排序:创建 TreeMap 时,传入一个 Comparator 对象,该对象负责对
        TreeMap 中的所有 key 进行排序。此时不需要 Map 的 Key 实现Comparable 接口
    • TreeMap判断两个key相等的标准:两个key通过compareTo()方法或者compare()方法返回0。

    Map实现类之四:Hashtable

    • Hashtable是个古老的 Map 实现类,JDK1.0就提供了。不同于HashMap,Hashtable是线程安全的。
    • Hashtable实现原理和HashMap相同,功能相同。底层都使用哈希表结构,查询速度快,很多情况下可以互用。
    • 与HashMap不同,Hashtable 不允许使用 null 作为 key 和 value
    • 与HashMap一样,Hashtable 也不能保证其中 Key-Value 对的顺序
    • Hashtable判断两个key相等、两个value相等的标准,与HashMap一致。

    Map实现类之五:Properties

    • Properties 类是 Hashtable 的子类,该对象用于处理属性文件
    • 由于属性文件里的 key、value 都是字符串类型,所以 Properties 里的 key 和 value 都是字符串类型
    • 存取数据时,建议使用setProperty(String key,String value)方法和getProperty(String key)方法

    HashMap、HashTable、TreeMap的区别总结

    • TreeMap:基于红黑树实现。
    • HashMap:基于哈希表实现。
    • HashTable:和 HashMap 类似,但它是线程安全的,这意味着同一时刻多个线程可以同时写入HashTable 并且不会导致数据不一致。它是遗留类,不应该去使用它。现在可以使用 ConcurrentHashMap 来支持线程安全,并且 ConcurrentHashMap 的效率会更高,因为ConcurrentHashMap 引入了分段锁。
    • LinkedHashMap:使用双向链表来维护元素的顺序,顺序为插入顺序或者最近最少使用(LRU)顺序。
      在这里插入图片描述

    Collections工具类

    (操作数组的工具类:Arrays)

    • Collections 是一个操作 Set、List 和 Map 等集合的工具类
    • Collections 中提供了一系列静态的方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作,还提供了对集合对象设置不可变、对集合对象实现同步控制等方法

    Collection 和 Collections的区别

    • Collections是个java.util下的类,是针对集合类的一个工具类,提供一系列静态方法,实现对集合的查找、排序、替换、线程安全化(将非同步的集合转换成同步的)等操作。

    • Collection是个java.util下的接口,它是各种集合结构的父接口,继承于它的接口主要有Set和List,提供了关于集合的一些操作,如插入、删除、判断一个元素是否其成员、遍历等。

    Collections常用方法

    排序操作:(均为static方法)
    reverse(List):反转 List 中元素的顺序
    shuffle(List):对 List 集合元素进行随机排序
    sort(List):根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
    sort(List,Comparator):根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
    swap(List,int, int):将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换

    查找、替换
    Object max(Collection):根据元素的自然顺序,返回给定集合中的最大元素
    Object max(Collection,Comparator):根据 Comparator 指定的顺序,返回给定集合中的最大元素
    Object min(Collection)
    Object min(Collection,Comparator)
    int frequency(Collection,Object):返回指定集合中指定元素的出现次数
    void copy(List dest,List src):将src中的内容复制到dest中 boolean replaceAll(List list,Object oldVal,Object newVal):使用新值替换List 对象的所有旧值

    同步控制
    Collections 类中提供了多个 synchronizedXxx() 方法,该方法可使将指定集合包装成线程同步的集合,从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全问题
    在这里插入图片描述

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    随笔分类 - Java

    Java集合框架总结(5)——Map接口的使用
    摘要: Map用于保存具有映射关系的数据(key-vlaue)。Map的key不允许重复,即同一个Map对象的任何两个key通过equals方法比较总是返回falseMap中包含了一个keySet()方法,用于返回Map所以key组成的Set集合。 Map集合与Set集合元素的存储形式很像,如Set接口下有HashSet、LinkedHashSet、SortedSet(接口)、TreeSet、EnumSet等实现类和子接口,而Map接口下则有HashMap、LinkedHashMap、SortedMap(接口)、TreeMap、EnumMap等实现类和子接口。 Map的value非常类似List:元素阅读全文
    Java集合框架总结(4)——List接口的使用
    摘要: List集合代表一个有序集合,集合中每个元素都有其对应的顺序索引。List集合允许使用重复元素,可以通过索引来访问指定位置的集合元素。1、List接口和ListIterator接口 List作为Collection接口的子接口,可以使用Collection接口里的全部方法。List是有序集合,所以List集合里增加了一些根据索引来操作集合元素的方法:void add(int index, Object element):将元素element插入在List集合的index处。boolean addAll(int index, Collection c):将集合c所包含的所有元素都插入在List.阅读全文
    Java集合框架总结(3)——TreeSet类的排序问题
    摘要: TreeSet支持两种排序方法:自然排序和定制排序。TreeSet默认采用自然排序。1、自然排序 TreeSet会调用集合元素的compareTo(Object obj)方法来比较元素之间大小关系,然后将集合元素按升序排列,这种方式就是自然排序。(比较的前提:两个对象的类型相同)。 java提供了一个Comparable接口,该接口里定义了一个compareTo(Object obj)方法,该方法返回一个整数值,实现该接口的类必须实现该方法,实现了该接口的类的对象就可以比较大小。当一个对象调用该方法与另一个对象进行比较,例如obj1.comparTo(obj2),如果该方法返回0,则表明这两个阅读全文
    Java集合框架总结(2)——Set接口的使用
    摘要: 1、Set接口的使用 Set集合里多个对象之间没有明显的顺序。具体详细方法请参考API文档(可见身边随时带上API文档有多重要),基本与Collection方法相同。只是行为不同(Set不允许包含重复元素)。 Set集合不允许重复元素,是因为Set判断两个对象相同不是使用==运算符,而是根据equals方法。即两个对象用equals方法比较返回true,Set就不能接受两个对象。 public class TestSet{ public static void main(String[] args) { Set<String> books = new HashSet<Stri阅读全文
    Java集合框架的知识总结(1)
    摘要: 说明:先从整体介绍了Java集合框架包含的接口和类,然后总结了集合框架中的一些基本知识和关键点,并结合实例进行简单分析。1、综述 所有集合类都位于java.util包下。集合中只能保存对象(保存对象的引用变量)。(数组既可以保存基本类型的数据也可以保存对象)。 当我们把一个对象放入集合中后,系统会把所有集合元素都当成Object类的实例进行处理。从JDK1.5以后,这种状态得到了改进:可以使用泛型来限制集合里元素的类型,并让集合记住所有集合元素的类型(参见具体泛型的内容)。 Java的集合类主要由两个接口派生而出:Collection和Map,Collection和Map是Java集合框架的根阅读全文
     

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