Java集合快速入门Java基础引用相等（==）：基本类型比较值，引用类型比较对象的内存地址对象相等（equals）

一、总体介绍

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二、Collection

1. 单列集合体系结构

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List系列集合： 添加的元素是有序、可重复、有索引
Set系列集合： 添加的元素是无序、不重复、无索引
有序：（输入与输出顺序相同）

2. Collection功能

方法名称	说明
public boolean add(E e)	把给定的对象添加到当前集合中
public void clear()	清空集合中所有的元素
public boolean remove(E e)	把给定的对象在当前集合中删除
public boolean contains(object)	判断当前集合中是否包含给定的对象
public boolean isEmpty()	判断当前集合是否为空
public int size()	返回集合中元素的个数/集合的长度

如果存的是自定义对象，没有重写equals方法，那么就默认使用Object类中的equals方法进行判断，而Object类中equals方法，依赖地址值进行判断。所以需要在自定义的JavaBean类中，重写equals方法。

3. Collection的遍历方式

迭代器遍历、增强for遍历、Lambda表达式遍历

3.1 迭代器遍历

迭代器在Java中的类是Iterator，是集合专用的遍历方式。
Collection集合获取迭代器的方法：Iteator<E> iterator() 返回迭代器对象，默认指向当前集合的0索引。
迭代器遍历集合的时候是不依赖索引的
迭代器遍历完毕，指针不会复位
迭代器遍历时，不能使用集合的方法进行增加或者删除。删除可以使用remove，但是不能增加。
常用方法：

方法名称	说明
boolean hasNext()	判断当前位置是否有元素，有元素返回true，没有元素返回false
E next()	获取当前位置的元素，并将迭代器对象移向下一个位置。

Collection<String> coll=new ArrayList<>();  
coll.add("aaa");  
coll.add("bbb");  
coll.add("ccc");  
/* 迭代器遍历  
*快捷方式： main直接输出 public static void main  
*sou 直接输出 System.out.println  
*command d 复制选中行 */  
//1. 创建指针
Iterator<String> it=coll.iterator();  
while(it.hasNext())  //2. 判断是否有元素
{  
String str=it.next();  //3. 获取元素，移动指针
System.out.println(str);  
}

3.2 增强for遍历

增强for的底层就是迭代器，为了简化迭代器的代码书写的。
所有的单列集合和数组才能使用增强for进行遍历。
修改增强for中的变量，不会修改集合中原本的数据。

coll.add("111");  
coll.add("222");  
coll.add("333");  
/*  
* 增强for循环  
* 快捷生成方法：集合名字+for 回车  
* */  
for(String s:coll)  
{  
s=“4";
System.out.println(s);  // 111 222 333
}

3.3 lambda表达式遍历

利用匿名内部类方式的底层原理：自己遍历集合，依次得到每一个元素，把得到的每一个元素，传递给下面的accept方法，s依次表示集合中的每一个元素。

/*使用匿名内部类方法进行遍历*/  
Collection<String> coll=new ArrayList<>();  
coll.add("aaa");  
coll.add("bbb");  
coll.add("ccc");  
/* coll.forEach(new Consumer<String>() {  
@Override  
public void accept(String s) {  
System.out.println(s);  
}  
});*/  
  
//lambda 表达式  
coll.forEach(s-> System.out.println(s));

3.4 总结

Collection是单列集合的顶层接口，所有方法被List哥Set系列集合共享。
常见的成员方法：add、clear、remove、contains、isEmpty、size。
遍历过程中要删除元素用迭代器，仅仅遍历用增强for或者Lambda。

4. List集合的特有方法

Collection的方法List都继承了。
List集合因为有索引，所以多了很多索引操作的方法。
使用add方法在指定位置插入元素时，原来索引上的元素会依次往后移。
List<Integer> 删除时，优先调用实参和形参一致的方法。

方法名称	说明
void add（int index，E element	在此集合中的指定位置插入指定的元素
E remove(int index)	删除指定索引处的元素，返回被删除的元素
E set(int index ,E element)	修改指定索引处的元素，返回被修改的元素
E get（int index）	返回指定索引处的元素

List<String> list=new ArrayList<>();  
list.add(0,"aaa");  
list.add(1,"bbb");  
list.add("ccc");  
System.out.println(list);  
  
String s=list.remove(0);  
System.out.println(s);  
  
System.out.println(list);

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List<Integer> list=new ArrayList<>();  
list.add(1);  
list.add(2);  
list.add(3);  
//优先使用int基本类型的remove函数，删除指定索引处  
list.remove(1);  
System.out.println(list); //1,3  
//手动装箱，删除对象  
Integer i= Integer.valueOf(3);//1  
list.remove(i);  
System.out.println(list);

4.1 List集合的遍历方式

迭代器遍历（删除）、列表迭代器遍历（添加）、增强for遍历，Lambda表达式遍历（仅遍历）、普通for循环（因为list集合存在索引）（遍历时想操作索引）

5. ArrayList集合底层原理

对于jdk8

利用空参创建的集合，在底层默认创建一个长度为0的数组
添加第一个元素时，底层会创建一个新的长度为10的数组
存满时，会扩容1.5倍
如果一次添加多个元素，1.5倍还放不下，则新创建数组的长度以实际为准

6. LinkedList集合

底层数据是双链表，查询慢，首尾操作的速度是非常快的，所以多了很多首尾操作的特有API。

特有方法	说明
public void addFirst(E e)	在该列表开头插入指定的元素
public E getFirst()	返回此列表中的第一个元素
public E getLast()	返回此列表中的最后一个元素
public E removeFirst()	从此列表中删除并返回第一个元素
public E removeLast()	从此列表中删除并返回最后一个元素

7. 泛型

泛型：是JDK5中引入的特性，可以在编译阶段约束操作的数据类型，并进行检查。
泛型只能支持引用数据类型。（因为Object类不是基本类型的父类或者基类）
泛型把运行时期的问题提到了编译期间，避免了强制类型转换可能出现的异常，因为在编译阶段类型就能确定下来。
指定泛型的具体类型后，传递数据时，可以传入该类类型或者其子类类型。
如果不写泛型，默认类型是Object。
泛型类 public class ClassName<E> {}
泛型方法 public static <E> void MethodName()
泛型接口 public interface InterfaceName<E>{}

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7.1 泛型类

当一个类中，某个变量的数据类型不确定时，就可以定义带有泛型的类。

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7.2 泛型方法

方法中形参类型不确定时：

使用类名后面定义的泛型（所有方法都能用）
在方法申明上定义自己的泛型（只有本方法能用）

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7.3 泛型接口

如何使用一个带泛型的接口：

实现类给出具体类型
实现类延续泛型，创建对象时再确定。

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7.4 泛型的继承和通配符

泛型不具备继承性，但是数据具备继承性
对不确定类型进行限定的方法

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8. Set

无序、不重复、无索引

HashSet: 无序、不重复、无索引
LinkedHashSet: 有序、不重复、无索引
TreeSet：可排序、不重复、无索引 Set接口中的方法上基本上与Collection的API一致。

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8.1 HashSet

HashSet集合底层采取哈希表存储数据
哈希表是一种对于增删改查数据性能都较好的结构
JDK8之前：数组 + 链表；JDK8开始：数组 + 链表 + 红黑树（当链表长度超过8，数组长度大于等于64时，链表自动转换为红黑树）
如果集合中存储的是自定义对象，必须要重写hashCode和equals方法
HashSet去重原理：首先使用HashCode方法，接着使用equals方法

哈希值

根据hashCode方法算出来的int类型的整数
该方法定义在Object类中，所有对象都可以调用，默认使用地址值进行计算
一般情况下，会重写hashCode方法，利用对象内部的属性值计算哈希值

对象的哈希值特点

如果没有重写hashCode方法，不同对象计算出的哈希值是不同的
如果已经重写hashCode方法，不同的对象只要属性值相同，计算出的哈希值就是一样的
在小部分情况下，不同的属性值或者不同的地址值计算出来的哈希值也有可能一样（哈希碰撞）

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HashSet底层原理

创建一个默认长度16，默认加载因子为0.75的数组，数组名table
根据元素的哈希值跟数组的长度计算出应存入的位置
判断当前位置是否为null，如果是null直接存入
如果不为null，表示有元素，则调用equals方法比较属性值
一样：不存不一样：存入数组，形成链表
JDK8以前：新元素存入数组，老元素挂在新元素下面
JDK8以后：新元素直接挂在老元素下面

8.2 LinkedHashSet

有序（存取顺序一致）、不重复、无索引。

原理：底层数据结构依然是哈希表，只是每个元素又额外的多了一个双链表的机制记录存储的顺序

8.3 TreeSet

不重复、无索引、可排序。

可排序：按照元素的默认规则（由小到大）排序。
TreeSet底层基于红黑树的数据结构实现排序的，增删改查性能都比较好。
对于数值类型：Integer、Double，默认按照从小到大的顺序进行排序。
对于字符、字符串类型：按照字符在ascii码表中的数字升序进行排序。
两种比较方式

默认排序：JavaBean类实现Comparable接口指定比较规则
比较器排序：创建TreeSet对象时候，传递比较器Comparator指定规则。
使用原则：默认使用第一种，第一种不满足需求时，使用第二种

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8.4 使用技巧

如果想要集合中的元素可重复： 使用ArrayList集合,基于数组的。
如果想要集合中的元素可重复，而且当前的增删操作明显多于查询： 使用LinkedList集合，基于链表的。
如果想要对集合中的元素去重： 用HashSet集合，基于哈希表的。
如果想对集合中的元素去重，而且保证存取有序： 使用LinkedHashSet集合，基于哈希表和双链表，效率低于HashSet
如果想对集合中的元素进行排序： 使用TreeSet集合，基于红黑树。后续也可以用List集合实现排序。

三、Map

1. 双列集合体系结构

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双列集合一次需要存一对数据，分别为键和值
键不能重复，值可以重复
键和值是一一对应的，每一个键只能找到自己对应的值
键+值这个整体，称为“键值对”或者“键值对对象”，在Java中叫做“Entry对象”

2. Map的常见API

Map是双列集合的顶层接口，它的功能是全部双列集合都可以继承使用的

方法名称	说明
V put (K key，V value）	添加元素
V remove (Object key)	根据键删除键值对元素
void clear ()	移除所有的键值对元素
boolean containKey (Object key)	判断集合是否包含指定的键
boolean containsValue (Object value)	判断集合是否包含指定的值
boolean isEmpty ()	判断集合是否为空
int size ()	集合的长度，也就是集合中键值对的个数