JAVA標(biāo)準(zhǔn)庫集合的使用

第一次發(fā)博客,紀(jì)念紀(jì)念......


作為一個(gè)初學(xué)者穆壕,發(fā)博客僅以記錄自己的學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)待牵。


一。JAVA集合框架有兩個(gè)基本接口:Collection和Map喇勋∮Ц茫·

二。隊(duì)列(Queue extends Collection)

? ? ? ? 隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)方式通常有兩種:

? ? ? ? 1.循環(huán)數(shù)組:高效川背,能隨機(jī)訪問贰拿,但是容量有限,如果對(duì)數(shù)組中隨機(jī)刪除或者添加會(huì)付出很大? ?????????????????????????????代價(jià)熄云。

? ? ? ? 2.鏈表:容量無限膨更,不能隨機(jī)訪問,刪除或者添加開銷小缴允,但是不能隨機(jī)訪問荚守,只能遍歷。

隊(duì)列通常使用方法

? ? 3.也可以擴(kuò)展包中的abstractQueue類實(shí)現(xiàn)自己的隊(duì)列练般。

? ? 4.雙端隊(duì)列:可以在頭部或者尾部進(jìn)行插入矗漾,刪除的隊(duì)列。不允許在中間插入數(shù)據(jù)薄料。引入了Deque接口敞贡,由ArrayDeque類和LinkedList類實(shí)現(xiàn)。

? ? 5.優(yōu)先級(jí)隊(duì)列:使用堆的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)摄职,對(duì)是一個(gè)可以自我調(diào)節(jié)的二叉樹誊役。將對(duì)象以任意順序插入,但是總將優(yōu)先級(jí)最小的對(duì)象移動(dòng)到根琳钉。典型例子是任務(wù)調(diào)度势木。

三。迭代器(Iterator)

迭代器接口

? ?1.? 迭代器用來遍歷集合歌懒,next()用來遍歷啦桌,在末尾調(diào)用next()會(huì)NosuchEllementException錯(cuò)誤,Hasnext()可以用來判斷是否到集合最后一個(gè)元素及皂。

? ? 2.編譯器會(huì)將for each循環(huán)翻譯為帶有迭代器的循環(huán)甫男。

? ? 3.for each可以和所有實(shí)現(xiàn)了Iterable接口的對(duì)象一起工作,而Collection擴(kuò)展了iterable接口验烧,所以for each可以和所有標(biāo)準(zhǔn)庫中的集合一起工作板驳。

? ? 4.迭代器被認(rèn)為是出于集合中兩個(gè)元素之間,next()執(zhí)行一次是返回它越過的哪一個(gè)元素碍拆。

? ? 5.remove()和next()具有互相依賴性若治,remove()刪除的是next()返回的元素慨蓝,所以必須一起使用,否則將拋出IllegalStateException錯(cuò)誤端幼。

? ? 6.ListIterator接口是Iterator接口的子接口礼烈,它提供了一個(gè)在迭代器前面添加一個(gè)元素的add()。

四婆跑。鏈表(List)?

? ? 鏈表是一個(gè)有序集合此熬,實(shí)現(xiàn)方式:

????1.動(dòng)態(tài)的ArrayList類,可以自由擴(kuò)展容量滑进,也可以在構(gòu)造器指定容量犀忱,最大的缺點(diǎn)是刪除或者添加需要付出很大代價(jià)。ArrayList類不是線程安全的扶关,需要線程安全可以使用Vector類阴汇。

? ? 2.LinkedList<E>類,在JAVA里面节槐,所有鏈表其實(shí)都是雙向鏈表鲫寄,在類中,提供了反向遍歷鏈表的方法previous()和HasPrevious()疯淫。類中實(shí)現(xiàn)了一個(gè)方法listIterator()返回一個(gè)實(shí)現(xiàn)了ListIterator接口的迭代器對(duì)象。還有一個(gè)set(String)方法可以取代next()或者previous()返回的那一個(gè)元素戳玫。

????????2-1.在迭代器對(duì)鏈表進(jìn)行遍歷時(shí)熙掺,如果對(duì)這個(gè)鏈表申請(qǐng)了多個(gè)迭代器,當(dāng)一個(gè)迭代器對(duì)鏈表進(jìn)行了修改咕宿,那么調(diào)用其它迭代器時(shí)币绩,會(huì)拋出一個(gè)Concurrent ModificcationException異常。

? ? ? ? 2-2.有一種快要簡(jiǎn)單的檢測(cè)并發(fā)的方法:每個(gè)迭代器維護(hù)一個(gè)獨(dú)立計(jì)數(shù)器府阀,改變一次鏈表缆镣,計(jì)數(shù)+1,每次迭代器開始自己的方法之前將迭代器與集合計(jì)數(shù)對(duì)比试浙,不匹配則拋出Concurrent ModificcationException異常

? ? ? ? 2-3.但是在對(duì)并發(fā)修改鏈表的檢測(cè)中董瞻,set(String)方法并不會(huì)拋出異常。

? ? ? ? 2-4.LiskedList<E>類提供了一個(gè)隨機(jī)訪問方法get()田巴,但是并不建議使用它钠糊,因?yàn)樗膶?shí)現(xiàn)還是通過遍歷實(shí)現(xiàn)訪問。雖然經(jīng)過優(yōu)化:當(dāng)索引大于size/2壹哺,從尾部開始遍歷抄伍。

? ? ? ? 2-5.有整數(shù)索引n,listIterator(n)將返回一個(gè)指向索引為n的元素之前的迭代器管宵。

五.散列表(哈希表截珍,hashtable)

? ? 1.散列表依據(jù)散列碼存放對(duì)象攀甚,散列表用鏈表數(shù)組實(shí)現(xiàn),每個(gè)列表被稱為桶(bucket)

散列表

? ? 2.每個(gè)桶中存放散列碼相同的對(duì)象岗喉,由對(duì)象散列碼除以桶數(shù)得到的余數(shù)就是存放該對(duì)象的桶號(hào)秋度。如果這個(gè)桶滿了,稱為散列沖突沈堡。這時(shí)候要將該對(duì)象與桶中的對(duì)象對(duì)比静陈,查看是否該對(duì)象是否在桶中。

? ? 3.當(dāng)散列表太滿了诞丽,會(huì)發(fā)生再散列鲸拥,創(chuàng)建一個(gè)更大的散列表,再將所有元素插入到新表僧免,再散列跟裝填因子有關(guān)刑赶,比如裝填因子是0.75,那么在表超過75%時(shí)發(fā)生再散列懂衩。在java se8中撞叨,當(dāng)桶滿時(shí)會(huì)把鏈表變?yōu)槠胶舛鏄洹?/p>

? ? 4.在標(biāo)準(zhǔn)庫中,桶的個(gè)數(shù)是2的冪浊洞,提供的任何大小都會(huì)變?yōu)?的下一個(gè)冪牵敷。

? ? 5.java集合類庫提供了一個(gè)hashset,它是基于hashtable的無序無重復(fù)的集合法希,它的add()先檢查集中是否有相同的元素枷餐。并且用迭代器對(duì)其訪問的順序也是隨機(jī)的。

六苫亦。樹集(treeset)

? ? 1.樹集與散列集十分相似毛肋,但是它是一個(gè)有序集合,在將對(duì)象放入其中時(shí)屋剑,樹集就會(huì)將其排序润匙。它的排序是用樹結(jié)構(gòu)完成的(紅黑樹)。

? ? 2.但是在需要對(duì)一些特殊的對(duì)象排序比較中唉匾,需要提供一個(gè)comparator<>孕讳。當(dāng)對(duì)數(shù)據(jù)存放不要求有序,就不必使用樹集巍膘,沒必要付出u排序的時(shí)間花銷卫病。u

? ? 3.樹集實(shí)現(xiàn)了NavigableSet接口,增加了幾個(gè)定位元素和反向遍歷的方法典徘。

七.映射(Map蟀苛,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))

? ? ? Map,鍵值對(duì)(<k逮诲,v>) java類庫提供了兩個(gè)Map接口的通用實(shí)現(xiàn):

? ? 1.HashMap:對(duì)鍵值對(duì)的鍵進(jìn)行散列帜平,幽告、。

? ? 2.TreeMap:對(duì)鍵值對(duì)的鍵進(jìn)行排序裆甩,類似樹集冗锁,會(huì)對(duì)元素進(jìn)行排序。

? ? 3.映射接口的方法中嗤栓,get()用來檢索對(duì)象冻河,get()必須使用一個(gè)鍵->get(Key),但是當(dāng)沒有這個(gè)對(duì)象時(shí)茉帅,會(huì)返回null叨叙,可以使用getOrDefault(Key,Default)方法沒有檢索到對(duì)象時(shí)返回默認(rèn)值堪澎。

? ? 4.最高效遍歷映射的方法:

遍歷映射

? ? 5.映射put()方法添加元素擂错,在映射中,鍵是唯一的樱蛤,當(dāng)對(duì)一個(gè)鍵再次執(zhí)行put()方法時(shí)钮呀,第二個(gè)value會(huì)取代前一個(gè)value,并且方法返回前一個(gè)value昨凡。

? ? 6.映射視圖:java集合框架不認(rèn)為映射是一個(gè)集合爽醋,不過可以得到其視圖

映射視圖

? ? 7.弱散列映射:當(dāng)程序中對(duì)映射中一個(gè)鍵的最后一個(gè)引用已經(jīng)消亡,那么這個(gè)鍵對(duì)程序是無用的便脊,然而java的回收機(jī)制并不會(huì)回收它子房,因?yàn)橹灰成鋵?duì)象是活動(dòng)的,那么整個(gè)映射所有桶也是活動(dòng)的就轧。有一個(gè)WeakHashMap類就是為此設(shè)計(jì)。

? ? 8.鏈接散列集和鏈接散列映射:LinkedHashSet田度,LinkedHashMap可以用來記住元素的插入順序妒御,在散列集與散列映射中,元素排列是無序的镇饺。鏈接散列集和鏈接散列映射是在散列集與散列映射的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)為一個(gè)按照散列方式存放元素的雙向鏈表乎莉,對(duì)其進(jìn)行迭代是按照插入順序遍歷的。

? ? 9.LinkedHashSet奸笤,LinkedHashMap是由插入順序進(jìn)行迭代的惋啃,但是如果想按照訪問順序迭代,則可以創(chuàng)建LinkedHashMap<K监右,V>(initallapacity边灭,loadFactor,true)健盒。

? ? 10.標(biāo)識(shí)散列映射:類identityHashMap有特殊作用绒瘦,鍵的散列碼不是用HashCode計(jì)算称簿,而是用System.identityHashCode拉計(jì)算惰帽,這是Object.hashcode方法根據(jù)對(duì)象內(nèi)存來計(jì)算散列碼的方式憨降,也就是內(nèi)容相同,但是被認(rèn)為是不同的對(duì)象该酗,其中對(duì)象比較是用==授药,而不是equals。適用于對(duì)象遍歷算法呜魄。

八:視圖

? ? 通過視圖可以獲得其他實(shí)現(xiàn)了Collection和Map接口的對(duì)象悔叽,對(duì)原映射進(jìn)行操作。

? ? 1.輕量級(jí)集合包裝器:arrays.asList(Object array[])返回一個(gè)列表或者集合的視圖耕赘,帶有對(duì)底層數(shù)組的get和set方法骄蝇,但是改變數(shù)組大小的任何方法都會(huì)拋出一個(gè)Unsupported OperationException異常。Collection.nCopies(n,anObject)返回一個(gè)實(shí)現(xiàn)了List接口的對(duì)象操骡。

? ? 2.子視圖:

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? List group=staff.subList(10九火,20)將得到一個(gè)列表的子視圖,包括第一個(gè)參數(shù)册招,小于第二個(gè)參數(shù)岔激,可以修改,刪除視圖的對(duì)象是掰,并將反映到列表虑鼎。集和映射也有相應(yīng)的操作。

? ? 3.同步視圖:集合必須保證線程安全键痛,但是java類庫并不實(shí)現(xiàn)線程安全的集合類炫彩,而是使用視圖機(jī)制來保證線程安全。例如絮短,Collections類的synchronizedMap靜態(tài)方法 江兢,可以將任何一個(gè)映射表轉(zhuǎn)換成具有線程安全的Map:Map<string,int>=Collections.synchronizedMap(new HahMap<string,int>())。

? ? 4.受查視圖:用來對(duì)泛型類型發(fā)生問題是調(diào)試:List<string> checked=Collections.CheckedList(string,string.class)丁频。

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