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简介
集合又称容器。是Java中对数据结构(数据存储方式)的具体实现。
我们可以利用集合存放数据，也可以对集合进行新增、删除、修改、查看等操作。
集合中数据都是在内存中，当程序关闭或重启后集合中数据会丢失。所以集合是一种临时存储数据的容器。
JDK中集合结构图
集合作为一个容器，可以存储多个元素，但是由于数据结构的不同，java提供了多种集合类。将集合类中共性的功能，不断向上抽取，最终形成了集合体系结构。
List接口和Set接口
List和Set的父接口
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List接口：存储有序, 可重复数据。
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Vector：List的实现类，底层为可变长度数组实现。所有方法都是同步操作(线程安全)，每次扩容成本增长。新数组长度为原数组长度的2倍
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ArrayList：List的实现类，底层为可变长度数组实现。所有方法都是非同步操作(非线程安全的)，以1.5倍的方式在扩容。常用于: 查询较多的情况
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LinkedList：List的实现类，双向非循环链表的实现。常用于: 删 增 较多的情况
Set接口：存储无序，不可重复数据。
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HashSet：Set实现类，底层是HashMap 散列表(数组+链表+(红黑树 jdk1.8及之后))。所有添加到 HashSet 中的元素实际存储到了HashMap的key中
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LinkedHashSet：HashSet子类. 使用LinkedHashMap来存储它的元素，存储的值插入到LinkedHashMap的可以key中, 底层实现(数组+链表+(红黑树 jdk1.8及之后) + 链表), 可以记录插入的顺序
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TreeSet：Set实现类，底层是TreeMap(红黑树实现), 存入到TreeSet中的元素, 实际存储到了TreeMap中, 根据存储元素的大小可以进行排序
2.2 Map接口
Map：独立的接口。每个元素都包含Key（名称）和Value（要存储的值）两个值。
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HashMap：Map实现类, 对散列表 (数组+链表+(红黑树Java8及之后）)的具体实现，非同步操作(非线程安全的)。存储时以Entry类型存储(key, value)
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LinkedHashMap: HashMap的子类，是基于HashMap和链表来实现的。在hashMap存储结构之上再添加链表, 链表只是为了保证顺序
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TreeMap：Map实现类, 使用的不是散列表, 而是对红黑树的具体实现。根据key值的大小, 放入红黑树中, 可实现排序的功能(key值大小的排序)
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HashTable：Map实现类, 和HashMap数据结构一样，采用散列表(数组+链表+(红黑树 jdk1.8及之后))的方法实现, 对外提供的public函数几乎都是同步的(线程安全)。
常用的集合: ArrayList, HashMap, HashSet
ArrayList
ArrayList 实现了List接口, 底层实现可变长度数组。存储有序、可重复数据, 有下标
实例化
常用向上转型进行实例化。绝大多数集合都支持泛型，如果不写泛型认为泛型是< object >，使用集合时建议一定要指定泛型。
List<泛型类型> 对象 = new ArrayList<>();
内存结构图
常用API
public class TestArrayList {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
//按照下标添加
list.add("aa");
//添加到指定的位置
list.add(1, "bb");
//查看元素个数
int size = list.size();
//根据指定的下标修改
list.set(0, "aaa");
//判断
int bb = list.indexOf("bb"); //元素存在, 返回元素的下标. 不存在, 返回-1
boolean b = list.contains("bb"); //元素存在, 返回true. 不存在, 返回false
//删除
list.remove(0); //根据下标删除
list.remove("bb"); //根据指定元素删除
//更新
list.set(1, 65);
//查询
for (String s : list) {
System.out.println(s);
}
for (int i = 0; i < size; i++) {
System.out.println(list.get(i));
}
}
}
LinkedList
介绍
LinkedList是Java中对双向非循环链表的实现。实现了List接口。
具有ArrayList所有常用方法，额外还添加了头尾操作方法(实现了Deque接口)，这些方法在List接口中是不存在的，所以如果希望使用这些头尾操作方法，实例化时不用向上转型。
实例化语法
LinkedList<泛型> 对象= new LinkedList<>();
常用API
ArrayList里面常用API在LinkedList中都可以使用。
下面的演示为LinkedList比ArrayList多的常用方法。
public class TestLinkedList {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> linkedList = new LinkedList<>();
linkedList.addFirst("aa");
linkedList.addLast("bb");
//获取头结点 没有头结点 java.util.NoSuchElementException
String first = linkedList.getFirst();
System.out.println(first);
//获取尾结点 没有尾结点 java.util.NoSuchElementException
String last = linkedList.getLast();
System.out.println(last);
//获取头结点 没有头结点 返回 null
String s = linkedList.peekFirst();
System.out.println(s);
//获取尾结点 没有尾结点 放回 null
String s1 = linkedList.peekLast();
System.out.println(s1);
//删除头结点 没有头结点 java.util.NoSuchElementException
String s2 = linkedList.removeFirst();
System.out.println(s2); //被删除结点中的值
//删除尾结点 没有尾结点 java.util.NoSuchElementException
String s3 = linkedList.removeLast();
System.out.println(s3);//被删除结点中的值
//删除头结点 没有头结点 返回 null
String s4 = linkedList.pollFirst();
System.out.println(s4);
//删除尾结点 没有尾结点 放回 null
String s5 = linkedList.pollLast();
System.out.println(s5);
}
}
Java中栈和队列的实现类
Vector过时了，被ArrayList替代了，Stack也过时了
public class Stack<E> extends Vector<E>
Deque和Queue的实现类 1.ArrayDeque 顺序栈 数组 2.LinkedList 链栈 链表
public interface Queue<E> extends Collection<E>
public interface Deque<E> extends Queue<E>
早期的栈结构实现类 Stack
public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
Stack<String> stack =new Stack<String>();
// 入栈方法
stack.push("马云");
stack.push("马化腾");
stack.push("马斯克");
// 跳栈 弹栈 取出栈顶元素
String pop = stack.pop();
System.out.println(pop);
System.out.println(stack);
}
}
Queue单端队列
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
Queue<String> q=new LinkedList<String>();
// 入队方法
q.offer("张三丰");
q.offer("张翠山");
q.offer("张无忌");
System.out.println(q);
// 出队方法 取出队首
String poll = q.poll();
System.out.println(poll);
System.out.println(q);
}
}
Deque双端队列
public class TestLinkedList2 {
public static void main(String[] args) {
//摞盘子
Deque<String> deque1 = new LinkedList<String>();
deque1.offerFirst("盘子1");//队首存值
deque1.offerLast("盘子2");//队尾存值
deque1.pollFirst();//队首取值
deque1.pollLast();//队尾取值
System.out.println(deque1.size());
}
}
