java之集合框架使用细节及常用方法

集合类的由来： 

 对象用于封装特有数据，对象多了需要存储，如果对象的个数不确定。

 就使用集合容器进行存储。

集合特点：

1，用于存储对象的容器。

2，集合的长度是可变的。

3，集合中不可以存储基本数据类型的值。

 

集合容器因为内部的数据结构不同，有多种具体容器。

不断的向上抽取，就形成了集合框架。

 

框架的顶层是Collection接口，定义了集合框架中共性的方法.

 

Collection的常见方法：

 

1，添加

 boolean add(E e);

 boolean addAll(Collection<? extends E> c)

2，删除

 boolean remove(E e);

 boolean removeAll(Collection<?> c) ;

 void clear();

3，判断

 boolean contains(Object o)

 boolean containsAll(Collection<?> c)

 boolean isEmply();

4,获取

 int size();

 Iterator<E> iterator();

5,其他

 boolean retainAll(Collection coll);

 Object[] toArray();

 

Collection下常用的子接口：

List:有序（存入与取出的顺序一致），元素都有索引（角标），元素可以重复。

Set: 元素不能重复，无序。

 

List特有常见方法：

    有一个共性特点就是都可以操作角标。

 

1,添加

    void add(index,element);

    void add(index,collection);

2,删除

    Object remove(index);

3,获取

    Object get(index);

    int indexOf(object);

    int lastIndexOf(object);

    Last subList(from,to);

4,修改

    Object set(index,element);

 

ListIterator迭代器可实现对list集合进行增删改查。

 

List集合常用实现子类：

Vector:内部是数组数据结构。是同步的。（几乎不怎么用，但是比较特殊），可变数组，100%延长。

                增删，查询都很慢。

ArrayList:内部是数组数据结构，是不同步的。替代了Vector。

                如在多线程中，一般采用ArrayList加锁的形式实现。

                可增长数组，50%延长。

                查找元素的速度很快。

LinkedList:内部是链表数据结构，非同步的。增删元素的速度很快。

 

LinkedList新老方法对比:

 

    addFirst();

    addLast();

jdk1.6

    offerFirst();

    offerLast();

 

    getFirst();//获取但不移除，如果链表为空，抛出NoSuchElementExcetion

    getLast();

jdk1.6

    peekFirst();//获取但不移除，如果链表为空，返回null

    peekLast();

 

    removeFirst();//获取并移除，如果链表为空，抛出NoSuchElementExcetion

    removeLast();

jdk1.6

    pollFirst();  获取并移除此列表的第一个元素；如果此列表为空，则返回 null。

    pollLast();

 

Set ：元素不可以重复，是无序的。

        Set接口中的方法和Collection中的一致。
常用子类：

        HashSet:内部数据结构是哈希表，是不同步的，存储元素的时候，使用的是元素的hashCode方法来确定位置，如果位置相同，再通过元素的equals方法来确定内容是否相同。

                哈希表判定元素是否相同

                        1，判断的是两个元素的哈希值是否相同，如果相同，再判断两个对象的内容是否相同。

                        2，判断哈希值相同，其实判断的是对象的hashCode得方法，判断内容相同，用的是equals方法。

                        注意：如果哈希值不同，是不需要判断equals的。

 

        LinkedHashSet:这个可以是有序的，与链表结合使用。

 

        TreeSet:可以对Set集合中的元素进行排序，是不同步的。

                    判断元素唯一性的方式：就是比较方法的返回结果是否是0，是0就是相同的元素。compareTo方法比较。

 

        TreeSet对元素进行排序的方式一：

            让元素自身具备比较功能，元素就需要实现Compareable方法覆盖compareTo方法。

            

            如果不要按照对象中具备的自然顺序进行排序，如果对象中不具备自然顺序，即这个对象不是我们自己定义的。那么我们可以使用TreeSet集合中的第二种排序方式：

            让集合自身具备比较功能，定义一个类实现Comparator接口，覆盖compare方法。

            将该类的对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。

 

泛型

    jdk1.5出现的安全机制。

好处：

    1、将运行时期的问题ClassCastException转换成编译时的问题。

    2、避免了强制换换的麻烦。

<>的应用场景：当操作的引用数据类型不确定的时候。就使用<>将要操作的引用数据类型传入即可。其实<>就是一个用于接收具体引用数据类型的参数范围。

 

在程序中，只要用到了带有<>的类或者接口，就要明确传入的具体引用数据类型。

 

泛型技术是给编译器使用的技术，用于编译时期，确保了类型的安全。

运行时，会将泛型去掉，生成的class文件中是不带泛型的。

生成的class文件中不带泛型的原因是为了兼容运行的类加载器。

 

泛型的补偿：在运行时，通过获取元素的类型进行转换动作。不用使用者在强制转换了。
在jdk1.5后，使用泛型来接收类中药操作的引用数据类型。

当类中操作的引用数据类型不确定的时候，我们就使用泛型来表示。

 

注：当方法静态时，不能访问类上定义的泛型。如果静态方法使用泛型，只能将泛型定义在方法上。将泛型定义在方法上时，必须要声明在返回值类型的前面。

　　　　例：public static <T> void method (Y y){}

泛型的通配符：？代表的是未知的类型。

    可以对类型进行限定：

        ? extends E ： 接收E类型或者E的子类型。上限

        ? super E : 接收E类型或者E的富类型。下限

            一般在存储元素的时候我们都是使用上限，因为这样取出都是按照上限类型来运算的，不会出现类型安全隐患。

            一般我们对集合中的元素进行取出操作时，我们一般使用下限。

 

 

Map：一次添加一对元素。Collection是一次添加一个元素。

            Map集合也称为双列集合，Collection集合称为单列集合。

            其实Map集合存储的就是键值对。

            Map集合必须保证键的唯一性。

            

常用方法：

1，添加

        value put(key,value):返回前一个和key关联的值，如果没有则返回null

2，删除

        void clear():清空map集合。

        value remove(key):根据指定的key删除这个键值对

3，判断

        boolean containKey(key)

        boolean containValue(value)

        boolean isEmpty();

4，获取

        value get(key);通过键获取值，如果没有该键返回null

                                当然可以通过返回null来判断是否包含指定键

        int size()获取键值对个数。

    

 

取出Map集合中的所有值的方法

 

    方法一：原理就是通过keySet方法获取map中所有的键所在的Set集合，再通过Set的迭代器获取到每一个键，再对每一个键获通过map集合的get方法取其对应值即可。

    方法二：通过map集合的entryset方法也可取出map集合当中所有的键值对，返回的就是Map.Entry对象，再通过Map.Entry对象的getkey和getvalue方法就可以取出对应的键和值。

    方法三：通过map集合的values方法也可获取所有值。

 

Map集合常用的子类：

    Hashtable:内部结构是哈希表，是同步的。不允许null作为键，null做为值

                Hashtable子类：Propertise:用来存储键值对型的配置文件的信息，可以和IO技术相结合。

    HashMap：内部结构是哈希表，不是同步的。允许null作为键，null做为值

    TreeMap：内部结构是二叉树，不是同步的，可以对Map集合中的键进行排序。

 

集合的一些技巧：

    需要唯一时用Set

        且需要指定顺序时：TreeSet

        不需要指定顺序时：HashSet

        但是想要一个和存储一致的顺序（有序）：LinkedHashSet

    不需要唯一时用List

        需要频繁增删动作

                需要：LinkedList

                不需要：ArrayList

 

如何记录每一个容器的结构和所属体系：

            最简单的就是看名字。

 

List 

       --ArrayList

       --LinkedLst

Set

        --HashSet

        --TreeSet

后缀名就是该集合所属的体系。

前缀名就是该集合所属的数据结构。

看到array：想到的就是数组，查询速度快。因为有角标是连续的内存地址。

看到link：想到的就是链表，增删动作的速度快，而且要想到add get remove+first/last的方法

看到hash：想到的就是哈希表，那么就具有唯一性，而且要想到元素需要覆盖hashcode方法和equals方法

看到tree:想到的就是二叉树，接下来想到的就是排序，然后就是两个接口Comparable,Comparator

 

而且通常这些常用的集合容器都是不同步的。