集合的總結與常見問題解析

　　1、如何定義Collection?

　　Collection是一個集合體系的頂層接口，此接口中的方法都是：public abstract。

　　可以進行增刪改查的操作：

　　增加： -->> boolean add(Object o) 一次添加一個元素,元素可以是Object 的子類，返回true

　　boolean addAll(Collection c) 一次添加一批元素,參數(shù)是Collection類型的

　　刪除： -->> void clear() 清空集合

　　boolean remove(Object o) 一次刪除一個元素,成功刪除,返回true

　　boolean removeAll(Collection c) 一次刪除一批,成功,返回true

　　查找： -->> boolean contains(Obejct o) 判斷集合中是否包含指定元素

　　boolean containsAll(Collection c) 是否包含一批

　　boolean isEmpty() 判斷集合是否為空

　　int size() 獲取集合中的個數(shù)

　　修改： -->> clear() 清空集合中的所有元素

　　獲取： -->> int size() 返回集合容器的大小

　　集合轉換為數(shù)組：

　　Object[] toArray(); 該方法將集合轉為數(shù)組，集合中的每一個元素，作為了數(shù)組一個的元素

　　【注意：集合中存儲的是對象的引用，而不是對象本身】

　　【注意：接口與接口之間屬于：繼承關系】

　　2、錄入用戶在控制臺輸入的信息，可以使用Scanner類

　　Scanner sc = new Scanner();

　　3、List接口： ---->> public interface List extends Collection

　　List是一個繼承了Collection接口的接口，具備了比Collection多的功能。

　　特點： ---->> 有序、有角標、可重復。

　　此接口的用戶可以對List接口中每個元素的插入位置進行精確地控制。(通過角標獲取集合中的元素)

　　增：

　　void add(int index,Object element) 指定元素添加的角標，增加一個元素

　　boolean addAll(int index,Collection c) 指定位置，增加一批

　　刪：

　　Element remove(int index) 刪除指定位置的元素，并且返回該元素

　　改：

　　Element set(int index,Object element) 替換指定位置的元素，需要確定該元素的位置和新元素，返回就元素。

　　ListsubList(int fromIndex,int toIndex) 截取子結合，返回一個List，包含頭，不包含尾。

　　查：

　　Object get(int index) 獲取List結合指定位置的元素

　　int indexOf(Object o) 返回此列表中第一次出現(xiàn)的指定元素的索引

　　int lastIndexOf(Object o) 倒序查找指定元素的位置

　　【注意角標越界：IndexOutOfBoundException // 找不到返回：-1】

　　【Object set = new list.get(list.size()-1);】

　　【List集合特有的增刪改查方法都跟角標有關系!!!!】

　　【問：如何取出List集合中的元素?】

　　通過for循環(huán)，并使用size()和set()方法可取出List集合中的每一個元素。

　　4、ArrayList -->> 是一個List接口的實現(xiàn)類

　　具備List集合的特點：有序、有角標、可重復。

　　該類內部,維護了一個數(shù)組, 數(shù)組的元素是Object 類.

　　在ArrayList 類的構造函數(shù)中初始化的該數(shù)組, 如果沒有顯示的指定數(shù)組的長度,【默認長度是10】

　　也就是說: 使用無參數(shù)構造,new ArraList(), 自動創(chuàng)建的數(shù)組長度是60%.

　　ArrayList 在添加元素時,都會檢測數(shù)組是否已滿,如果滿了,自動擴容(創(chuàng)建一個新數(shù)組),

　　【新數(shù)組長度的是老數(shù)組的1.6倍】

　　并且將老數(shù)組中的元素拷貝到了新數(shù)組,使用新數(shù)組繼續(xù)增加元素.

　　5、ArrayList使用什么實現(xiàn)的?其優(yōu)缺點是什么?

　　ArrayList是使用數(shù)組實現(xiàn)的。

　　優(yōu)點：內存地址連續(xù)，查找快;

　　缺點：增加和刪除元素，需要設計數(shù)組的擴容或者拷貝，效率很低。

　　---->> 總結： 數(shù)組實現(xiàn)，查找快，增刪慢。

　　ArrayList中的方法：

　　boolean contains(Object o) 判斷集合是否包含指定的元素，涉及了元素的比較(對象的比較)

　　內部使用了元素的equals()方法。

　　String類 重寫了equals()方法

　　6、LinkedList ---->> List接口的實現(xiàn)類，具備：有序、有角標、元素可重復的特點?！竞虯rrayList類似】

　　LinkedList是一個雙向鏈表，該集合提供了方便操作集合頭和集合尾的方法。

　　【如果集合中沒有元素可以獲取或者刪除，則拋：NoSuchElementException】

　　LinkedList特有的方法：

　　增加：

　　void addFirst(Element e)

　　void addLast(Element e)

　　刪除：

　　Object getFirst()

　　Object getLast()

　　查找：

　　Object removeFirst() 移除并返回此列表的第一個元素

　　Object removeLast() 移除并返回此列表的最后一個元素

　　數(shù)據(jù)結構：

　　堆棧：

　　void push(Element e) 將元素推入此列表所表示的堆棧

　　Element pop() 從此列表所表示的堆棧處彈出一個元素

　　【壓棧和彈棧：先進后出，后進先出】

　　隊列：

　　boolean offer(Element e) 將指定元素添加到此列表的末尾(最后一個元素)

　　Element poll() 獲取并移除此列表的頭(第一個元素)

　　Element peek() 獲取但不移除列表的頭(第一個元素)

　　【隊列的數(shù)據(jù)結構：先進先出】

　　返回逆序的迭代器對象：

　　descendingIterator() 返回逆序的迭代器對象

　　7、LinkedList的實現(xiàn)原理是什么?其優(yōu)缺點?

　　LinkedList的實現(xiàn)原理是：鏈表實現(xiàn)，其內存地址是不連續(xù)的。

　　優(yōu)點：相對于數(shù)組，增加元素快;

　　缺點;由于內存地址不連續(xù)，查找性能低。

　　8、集合與數(shù)組有什么區(qū)別?

　　相同點：數(shù)組和集合都是容器

　　數(shù)組和集合中存放的都是【對象的引用】而非對象本身

　　不同點：數(shù)組存儲【基本數(shù)據(jù)類型】，是單一的。而且一旦聲明好長度后，長度不可變;

　　集合【只能】儲存【對象】，但是可以是任意類型的對象，其長度可變。

　　【集合的分類】

　　----|Iterable：接口

　　Iterator iterator()

　　----|Collection：單列集合

　　----|List： 有序存儲順序，可重復

　　----|ArrayList： 數(shù)組實現(xiàn)，查找快、增刪慢

　　由于是數(shù)組實現(xiàn)，在增和刪的時候會牽扯到數(shù)組增容，以及拷貝元素，所以慢;

　　數(shù)組是可以直接按索引查找的，所以查找時比較快。

　　----|LinkedList： 鏈表實現(xiàn)，增刪快、查找慢

　　由于鏈表實現(xiàn)，增加時只要讓前一個元素記住自己就可以了，刪除時讓前一個元

　　素記住后一個元素，后一個元素記住前一個元素，這樣的增刪效率高;

　　但查詢時需要一個一個的遍歷，所以效率比較低。

　　----|Vector： 多線程安全、效率略低 【ArrayList單線程效率高，但是多線程要使用Vector】

　　----|set： 無序存儲，不可重復

　　----|HashSet 線程不安全，存取速度快

　　底層是以hash表實現(xiàn)的

　　----|TreeSet 紅-黑樹的數(shù)據(jù)結構，默認對元素進行自然排序(String)

　　【TreeSet自身具備排序功能】

　　----|Comparable

　　----|compareTo(Object o) 元素自身具備比較性

　　----|Comparator

　　----|compare(Object o1,Object o2) 給容器傳入比較器

　　如果在比較的時候兩個對象返回值是【0】，那么這兩個元素【重復】

　　【當Comparable和Comparator比較方式同時存在時，以Comparator比較方式為主】

　　----|LinkedHashSet 會保存插入的順序

　　----|Map： 將鍵映射到值的對象。一個映射不能包含重復的鍵，每個鍵最多只能映射一個值。

　　interface Map

　　----|TreeMap 底層是二叉樹數(shù)據(jù)結構，可以對map集合中的鍵進行排序

　　需要使用Comparable或者Comparator進行比較排序。

　　【return 0 判斷鍵的唯一性】

　　----|HashTable 底層是哈希表數(shù)據(jù)結構，線程是【同步】的 -->> 不可以存入null鍵、null值

　　效率較低，故被【HashMap】替代

　　----|HashMap 采用哈希表實現(xiàn) -->> 【無序】

　　底層是哈希表數(shù)據(jù)結構，線程是【不同步】的 -->> 可以存入null鍵、null值

　　【要保證鍵的唯一性，需要覆蓋hashCode()方法和equals()方法】

　　----|LinkedHashMap

　　【常用方法：】

　　添加： V put(K key,V value) 可以是相同的key值，但是添加的value值會覆蓋前面的

　　putAll(Map m)

　　從指定映射中將所有映射關系復制到此映射中(可選操作)

　　刪除： remove(Object key) 刪除關聯(lián)對象，指定key對象

　　clear() 清空集合對象

　　獲?。?value get(Object key) 可以用于判斷鍵是否存在的情況。

　　判斷： boolean isEmpty() 如果此映射不包含鍵-值映射關系【即長度為0】，則返回true，否則返回false

　　boolean containsKey(Object key)

　　判斷集合中是否包含指定的key

　　boolean containsValue(Object value)

　　判斷集合中是否包含指定的value

　　當指定的鍵不存在的時候，返回的是null

　　長度： int size() 返回此映射中的鍵-值映射關系數(shù)

　　9、在什么時候該使用什么樣的集合?

　　Collection 當我們需要保存若干個對象的時候使用集合

　　-->> List 如果需要保留存儲順序、并且重復元素時，使用List

　　-->> 如果查詢較多，使用ArrayList;

　　如果存取較多，使用LinkedList;

　　如果需要線程安全，使用Vector。

　　-->> Set 如果不需要保留存儲順序，并且要去掉重復元素時，使用Set

　　-->> 如果需要將元素排序，使用TreeSet;

　　如果不需要排序，使用HashSet 【HashSet比TreeSet效率高】

　　如果需要保留存儲順序，同時要過濾重復元素，使用LinkedHashSet。

　　10、自定義對象時為什么要重寫toString()和equals()方法?

　　因為Object是自定義類的父類，Object類中的toString()方法返回的是哈希值;

　　Object類中的equals()方法比較的是對象的地址值。

　　【去除集合中重復的元素】

　　代碼如下：

　　public class Demo{

　　public static void main(String[] args){

　　ArrayList arr = new ArrayList();

　　Person p1 = new Person("jack",20);

　　Person p2 = new Person("rose",18);

　　Person p3 = new Person("rose",18);

　　arr.add(p1);

　　arr.add(p2);

　　arr.add(p3);

　　System.out.println(arr);

　　ArrayList arr2 = new ArrayList();

　　for(int i=0;i<arr.size();i++){< p="">

　　Object obj = arr.get(i);

　　Person p = (Person)obj;

　　if(!arr2.contains(p)){

　　arr2.add(p);

　　}

　　}

　　System.out.println(arr2);

　　}

　　}

　　class Person{

　　private String name;

　　private int age;

　　public Person(){

　　}

　　public Person(String name,int age){

　　this.name = name;

　　this.age = age;

　　}

　　public String getName(){

　　return name;

　　}

　　public void setName(String name){

　　this.name = name;

　　}

　　public int getAge(){

　　return age;

　　}

　　public void setAge(int age){

　　this.age = age;

　　}

　　public int hashcode(){

　　return this.name.hashCode() + age*37;

　　}

　　public boolean equals(Object obj){

　　if(!(obj instanceof Person)){

　　return false;

　　}

　　Person p = (Person)obj;

　　return this.name.equals(p.name) && this.age = p.age;

　　}

　　public String toString(){

　　return "name:" + this.name + "age:" + this.age;

　　}

　　}

　　11、Vector： 多線程安全、但是效率低 ---->> 描述的是一個線程安全的ArrayList。

　　特有的方法：

　　void addElement(E obj) 在集合末尾添加元素

　　E elementAt(int index) 返回指定角標的元素

　　Enumeration element() 返回集合中的所有元素，封裝到Enumeration對象中

　　Enumeration接口：

　　boolean hasMoreElements() 測試此枚舉是否包含更多的元素

　　E nextElement() 如果此枚舉對象至少還有一個可提供的元素，則返回此枚舉的下一個元素

　　【代碼如下：】

　　public static void main(String[] args){

　　Vector v = new Vector();

　　v.addElement("aaa");

　　v.addElement("bbb");

　　v.addElement("ccc");

　　// System.out.println(v.elementAt(2));

　　Enumeration ens = v.elements();

　　while(ens.hasMorreElements()){

　　System.out.println(ens.nextElement());

　　}

　　}

　　12、Iterable： 是Collection的父接口，實現(xiàn)Iterable的類可以進行迭代，并且支持增強for循環(huán)

　　該接口只有一個方法，用于返回集合迭代器對象! 【獲取迭代器的方法iterator()】

　　piblic interface Iterable

　　Iteratoriterator()：該類主要用于遍歷集合對象，并描述了遍歷集合的常見方法

　　boolean hasNext() 判斷集合中是否有元素，如果有元素可以迭代，就返回true。

　　E next() 返回迭代的下一個元素。

　　如果沒有下一個元素，調用next()會拋出 -->> NoSuchElementException

　　void remove() 從迭代器指向的集合中移除迭代器返回的最后一個元素

　　【Iterator的for循環(huán)、清空】

　　public class Demo{

　　ArrayList list = new ArrayList();

　　// 增加：add() 將指定對象存儲到容器中

　　list.add("計算機網(wǎng)絡");

　　list.add("現(xiàn)代操作系統(tǒng)");

　　list.add("java編程思想");

　　list.add("java核心技術");

　　list.add("java語言程序設計");

　　System.out.println(list);

　　for(Iterator it = list.iterator();it.hasNext();){

　　// 迭代器的next()方法返回值類型是Object，所有要記得【類型強轉】

　　String next = (String)it.next();

　　System.out.println(next);

　　it.remove();

　　}

　　}

　　【細節(jié)一：如果迭代器的指針已經指向了集合的末尾，那么如果再調用next()會返回NoSuchElementException異?！?/p>

　　【細節(jié)二：如果調用remove()之前沒有調用next()方法是不合法的，會拋出IllegalStateException異?！?/p>

　　【細節(jié)三：當一個集合在循環(huán)中即使用引用變量操作集合，又使用迭代器操作集合對象，會拋出ConcurrentModificationException異?！?/p>

　　13、為什么next()方法的返回值類型是Object呢?

　　為了可以接收任意類型的對象

　　如果返回的時候不知道是什么類型的，就定義為object

　　14、Iterator和ListIterator有什么關系?

　　ListIterator是Iterator的子接口，是List集合特有的迭代器。

　　Iterator在迭代時，只能對元素進行獲取【next()】和刪除【remove()】的操作;

　　ListIterator在迭代list集合時，還可以對元素進行添加【add(obj)】和修改【set(obj)】的操作。

　　15、List集合特有的迭代器ListIterator

　　---->> public interface ListIterator extends Iterator

　　ListIteratorlistIteraotr()

　　----| Iterator

　　hasNext()

　　next()

　　remove()

　　----| ListIterator

　　add(E e) 將指定的元素插入列表(可選操作)。

　　該元素直接插入到next()返回的下一個元素的前面(如果有)

　　void set(E o) 用指定的元素替換next()或previous()返回的 【最后】 一個元素

　　hasPrevious() 逆向遍歷列表，列表迭代器有多個元素，則返回true

　　previous() 返回列表中的前一個元素

　　16、HashSet是如何判斷兩個元素重復的?

　　通過hashCode()方法和equals()方法來保證元素的唯一性，add()方法返回的是boolean類型

　　【調用原理：HashSet集合在判斷元素是否相同，先判斷hashCode()方法，相同才會判斷equals()方法;不相同不會調用equals()】

　　17、HashSet和ArrayList集合在判斷元素時是否有相同的方法?

　　有：boolean contains(Object o)

　　HashSet使用hashCode()和equals()方法，ArrayList使用eqauls()方法。

　　18、給TreeSet指定排序規(guī)則：

　　方式一：【元素自身】具備比較性

　　元素自身具備比較性，需要元素實現(xiàn)【Comparable接口】，重寫【compareTo方法】，

　　也就是讓元素自身具備比較性，這種方式叫做元素的【自然排序】也叫做【默認排序】。

　　方式二：【容器】具備比較性

　　當元素自身不具備比較性，或者自身具備的比較性不是所需要的。

　　那么此時可以讓容器自身具備。需要定義一個類實現(xiàn)【Comparator接口】，重寫【compare方法】，

　　并將該接口的子類實例對象作為參數(shù)傳遞給【TreeSet集合】的【構造方法】。

　　注意：當Comparable比較方式和Comparator比較方式同時存在時，以【Comparator】的比較方式為主;

　　注意：在重寫compareTo或者compare方法時，必須要明確比較的主要條件相等時要比較次要條件。

　　通過return 0 來判斷唯一性。

　　19、為什么使用TreeSet存入字符串，字符串默認輸出是按升序排列的?

　　因為字符串實現(xiàn)了一個接口，叫做【Comparable接口】，字符串重寫了該接口的【compareTo()方法】，

　　所以String對象具備了比較性。

　　【自定義的元素(比如Person類、Book類)想要存入TreeSet集合，就必須實現(xiàn)Comparable接口，也就是要讓自定義對象具備比較性】

　　【存入TreeSet集合的元素都要具備比較性：要實現(xiàn)Comparable接口、并重寫該接口的compareTo()方法】

　　20、總結:

　　看到array，就要想到角標。

　　看到link， 就要想到first，last。

　　看到hash， 就要想到hashCode,equals.

　　看到tree， 就要想到兩個接口。Comparable，Comparator。

　　21、TreeSet是如何保證元素的唯一性的?

　　通過【compareTo】或者【compare】方法來保證元素的唯一性。

　　當Comparable接口中的compareTo()函數(shù)返回值為【0】時，說明兩個對象相等，此時該對象不會被添加進來。

　　22、使用TreeSet集合將字符串 String str = "8 10 15 5 2 7"; 的數(shù)值進行排序。

　　public class Demo{

　　public static void main(String[] args){

　　String str = "8 10 15 5 2 7";

　　String strs = str.split(" ");

　　TreeSet ts = new TreeSet();

　　for(int x= 0;x<strs.length();x++){< p="">

　　int y = Integer.parseInt(strs[x]);

　　ts.add(y);

　　}

　　System.out.println(ts);

　　}

　　}

　　23、遍歷Map集合的方式有哪些?

　　方式一：使用keySet

　　將Map轉成Set集合【keySet()】，通過Set的迭代器【Iterator】取出Set集合中的每一個元素，

　　即Map集合中所有的鍵，再通過get()方法獲取鍵對應的值

　　Setks = map.keySet();

　　Iteratorit = ks.iterator();

　　while(it.hasNext()){

　　Integer key = it.next();

　　String value = map.get(key);

　　}

　　方式二：通過values獲取所有值，但是不能獲取到key對象

　　Collectionvs = map.values();

　　Iteratorit = vs.iterator();

　　while(it.hasNext()){

　　String value = it.next();

　　}

　　方式三：Map.Entry -->> public static interface Map.Entry

　　通過Map中的entrySet()方法獲取存放Map.Entry對象的Set集合 -->> Set<map.entry> entrySet()

　　Set<map.entry> entrySet = map.entrySet();

　　Iterator<map.entry> it = entrySet.iterator();

　　while(it.hasNext()){

　　Map.Entryen = it.next();

　　}

　　Integer key = en.getKey();

　　String value = en.getValue();

作者：黑馬程序員JavaEE培訓學院

首發(fā)： http://java.itheima.com