Java基礎(chǔ)—集合框架總結(jié)

Collection類


類的相關(guān)方法



14個(gè)接口

LIST集合

LinkedList類

  LinkedList 是基于鏈表實(shí)現(xiàn)的(通過(guò)名字也能區(qū)分開來(lái))能耻,所以它的插入和刪除操作比 ArrayList 更加高效矾飞。但也是由于其為基于鏈表的,所以隨機(jī)訪問(wèn)的效率要比 ArrayList 差。LinkedList實(shí)現(xiàn)了List接口赵讯,允許null元素巡揍。此外LinkedList提供額外的get,remove油够,insert方法在LinkedList的首部或尾部蚁袭。這些操作使LinkedList可被用作堆棧(stack),隊(duì)列(queue)或雙向隊(duì)列(deque).

? ? ? ? LinkedList 是基于鏈表結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)石咬,所以在類中包含了 first 和 last 兩個(gè)指針(Node)揩悄。Node 中包含了上一個(gè)節(jié)點(diǎn)和下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的引用,這樣就構(gòu)成了雙向的鏈表鬼悠。每個(gè) Node 只能知道自己的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)和后一個(gè)節(jié)點(diǎn)删性,但對(duì)于鏈表來(lái)說(shuō),這已經(jīng)足夠了焕窝。


1.7JDK中結(jié)構(gòu)


1.6JDK中結(jié)構(gòu)


增加方法:

? ? ? ? 該方法是在鏈表的 end 添加元素蹬挺,其調(diào)用了自己的方法 linkLast(E e)。????該方法首先將 last 的 Node 引用指向了一個(gè)新的 Node(l)它掂,然后根據(jù)l新建了一個(gè) newNode巴帮,其中的元素就為要添加的 e;而后虐秋,我們讓 last 指向了 newNode榕茧。接下來(lái)是自身進(jìn)行維護(hù)該鏈表。其余方法基本都是操作鏈表進(jìn)行修改客给。

ArrayList類

? ? ? ? ?對(duì)于 ArrayList 而言用押,它實(shí)現(xiàn) List 接口、底層使用數(shù)組保存所有元素靶剑。其操作基本上是對(duì)數(shù)組的操作蜻拨。在 ArrayList 中,我們即可以通過(guò)元素的序號(hào)快速獲取元素對(duì)象桩引;這就是快速隨機(jī)訪問(wèn)官觅。public ArrayList()可以構(gòu)造一個(gè)默認(rèn)初始容量為10的空列表;其容量也自動(dòng)增長(zhǎng)阐污。自動(dòng)增長(zhǎng)會(huì)帶來(lái)數(shù)據(jù)向新數(shù)組的重新拷貝休涤。每次數(shù)組容量的增長(zhǎng)大約是其原容量的 1.5 倍。也采用了快速失敗機(jī)制。

SET集合

hashSet類

? ? ? ?HashSet 而言功氨,它是基于 HashMap 實(shí)現(xiàn)的序苏,底層采用 HashMap 來(lái)保存元素,默認(rèn)情況下采用的是 initial capacity為16,load factor 為 0.75捷凄。對(duì)于HashSet中保存的對(duì)象忱详,主要要正確重寫equals方法和hashCode方法,以保證放入Set對(duì)象的唯一性. 其他的看hashmap完全就夠了跺涤。保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行hash匈睁,當(dāng)做了key????

TreeSet類

? ? ? ? ? ?TreeSet中存放的元素是有序的(不是插入時(shí)的順序,是有按關(guān)鍵字大小排序的)桶错,且元素不能重復(fù)航唆。 而如何實(shí)現(xiàn)有序存儲(chǔ),就需要有一個(gè)比較器院刁,其實(shí)說(shuō)起來(lái)糯钙,TreeSet更受關(guān)注的是不重復(fù)且有序,這個(gè)有序就需要有一個(gè)compare的過(guò)程退腥,因此會(huì)需要參數(shù)實(shí)現(xiàn)Comparable接口任岸。TreeSet集成Treemap,Treemap底層是紅黑樹狡刘。TreeSet存的數(shù)據(jù)必須實(shí)現(xiàn)Comparable```接口享潜,并重寫接口中的compareTo方法,比較大小嗅蔬,采用二叉樹算法存儲(chǔ)米碰,有序,讀取慢购城,每次需要遍歷。 ? ?

LinkedHashSet類

? ? ? ? ? ?LinkedHashSet 維護(hù)著一個(gè)運(yùn)行于所有條目的雙重鏈接列表虐译。此鏈接列表定義了迭代順序瘪板,該迭代順序可為插入順序或是訪問(wèn)順序 。它繼承與 HashSet漆诽、又基于 LinkedHashMap 來(lái)實(shí)現(xiàn)的侮攀。LinkedHashSet 底層使用 LinkedHashMap 來(lái)保存所有元素,它繼承與 HashSet厢拭,其所有的方法操作上又與 HashSet 相同兰英。LinkedHashMap調(diào)用父類構(gòu)造方法初始化時(shí),還順便設(shè)置了變量accessOrder = false供鸠,看上面得源碼可以知道畦贸,這是給了迭代器一個(gè)參數(shù),false代表迭代時(shí)使用插入得順序?.

Map集合

hashMap類

? ? ? hashMap,開始是一個(gè)數(shù)組薄坏,長(zhǎng)度16趋厉, 擴(kuò)展因子是0.75. 例如如果到了12的時(shí)候,就會(huì)翻倍增長(zhǎng)胶坠。 hashMap先根據(jù)key值進(jìn)行hash,找到數(shù)組的下標(biāo)君账, 然后根據(jù) key,value 組成一個(gè)entrry進(jìn)行hashCode,equals的判斷沈善,進(jìn)行存儲(chǔ)到一個(gè)線性鏈表中乡数。這樣有效避免hash沖突。

hashMap在并發(fā)執(zhí)行put時(shí)闻牡,可能多線程導(dǎo)致HashMap的entry鏈表變成環(huán)形結(jié)構(gòu)净赴,這樣永遠(yuǎn)循環(huán)。導(dǎo)致CPU 100%打滿澈侠。

TreeMap類

? ? ? ? treeMap是紅黑樹算法的實(shí)現(xiàn)劫侧, treeset底層也是由Treemap實(shí)現(xiàn)。該映射根據(jù)其鍵的自然順序進(jìn)行排序哨啃,或者根據(jù)創(chuàng)建映射時(shí)提供的 Comparator 進(jìn)行排序烧栋,具體取決于使用的構(gòu)造方法。一樣是紅黑樹拳球,entry,root,size比較重要审姓。

LinkedHashMap類

? ? ? ?LinkedHashMap增加了時(shí)間和空間上的開銷,但是它通過(guò)維護(hù)一個(gè)額外的雙向鏈表保證了迭代順序祝峻。特別地魔吐,該迭代順序可以是插入順序,也可以是訪問(wèn)順序莱找。有序酬姆, hashMap無(wú)序。key,value都允許為空奥溺。

LinkedHashMap 采用的 hash 算法和 HashMap 相同辞色,但是它重新定義了數(shù)組中保存的元素 Entry,該 Entry 除了保存當(dāng)前對(duì)象的引用外浮定,還保存了其上一個(gè)元素 before 和下一個(gè)元素 after 的引用相满,從而在哈希表的基礎(chǔ)上又構(gòu)成了雙向鏈接列表。如下圖所示桦卒。


LinkedHashMap中entry結(jié)構(gòu)


結(jié)構(gòu)圖


循環(huán)雙向鏈表的頭部存放的是最久訪問(wèn)的節(jié)點(diǎn)或最先插入的節(jié)點(diǎn)立美,尾部為最近訪問(wèn)的或最近插入的節(jié)點(diǎn),迭代器遍歷方向是從鏈表的頭部開始到鏈表尾部結(jié)束方灾,在鏈表尾部有一個(gè)空的header節(jié)點(diǎn)建蹄,該節(jié)點(diǎn)不存放key-value內(nèi)容,為L(zhǎng)inkedHashMap類的成員屬性,循環(huán)雙向鏈表的入口躲撰。

hashTable類

使用Synchronized保證線程安全针贬, 在put的時(shí)候,不能使用get獲取拢蛋。底層原理【實(shí)際是一個(gè)散列表】

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