1 java 集合祥.docx
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1 java 集合祥.docx
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1java集合祥
java集合
●Java集合框架
●Collection接口API
●Iterator迭代器接口(遍历集合中的元素)
●Collection子接口之一:
Set接口
ØHashSetLinkedHashSetTreeSet
●Collection子接口之二:
List接口
ØArrayListLinkedListVector
●Map接口
ØHashMapTreeMapHashtable
●Collections工具类
1Java集合概述
●一方面,面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式,为了方便对多个对象的操作,就要对对象进行存储。
另一方面,使用Array存储对象方面具有一些弊端,而Java集合就像一种容器,可以动态地把多个对象的引用放入容器中。
●Java集合类可以用于存储数量不等的多个对象,还可用于保存具有映射关系的关联数组。
●数组的弊端:
一旦建立长度不可变。
数组中数据类型必须一致,数组中元素个数未知。
●Java集合可分为Collection和Map两种体系
●Collection接口:
●Set:
元素无序、不可重复的集合---类似高中的“集合”
●List:
元素有序,可重复的集合---”动态”数组
●Map接口:
具有映射关系“key-value对”的集合---类似于高中的“函数”
●Map接口继承树
2Collection接口
●Collection接口是List、Set和Queue接口的父接口,该接口里定义的方法既可用于操作Set集合,也可用于操作List和Queue集合。
●JDK不提供此接口的任何直接实现,而是提供更具体的子接口(如:
Set和List)实现。
●在Java5之前,Java集合会丢失容器中所有对象的数据类型,把所有对象都当成Object类型处理;从Java5增加了泛型以后,Java集合可以记住容器中对象的数据类型
Collection接口的方法
红色部分:
集合与数组间转换操作的方法:
如下图
3使用Iterator接口遍历集合元素
●Iterator对象称为迭代器(设计模式的一种),主要用于遍历Collection集合中的元素。
●所有实现了Collection接口的集合类都有一个iterator()方法,用以返回一个实现了Iterator接口的对象。
●Iterator仅用于遍历集合,Iterator本身并不提供承装对象的能力。
如果需要创建Iterator对象,则必须有一个被迭代的集合。
Iterator接口的方法
在调用it.next()方法之前必须要调用it.hasNext()进行检测。
若不调用,且下一条记录无效,直接调用it.next()会抛出NoSuchElementException异常
while(it.hasNext()){
…..it.next();
}
使用foreach循环遍历集合元素
•Java5提供了foreach循环迭代访问Collection
4List接口
●Java中数组用来存储数据的局限性
●List集合类中元素有序、且可重复,集合中的每个元素都有其对应的顺序索引。
●List容器中的元素都对应一个整数型的序号记载其在容器中的位置,可以根据序号存取容器中的元素。
●JDKAPI中List接口的实现类常用的有:
ArrayList、LinkedList和Vector。
●List集合里添加了一些根据索引来操作集合元素的方法
●voidadd(intindex,Objectele)
●booleanaddAll(intindex,Collectioneles)
●Objectget(intindex)
●intindexOf(Objectobj)
●intlastIndexOf(Objectobj)
●Objectremove(intindex)
●Objectset(intindex,Objectele)
●ListsubList(intfromIndex,inttoIndex)
List实现类之一:
ArrayList
●ArrayList是List接口的典型实现类
●本质上,ArrayList是对象引用的一个变长数组
●ArrayList是线程不安全的,而Vector是线程安全的,即使为保证List集合线程安全,也不推荐使用Vector
●Arrays.asList(…)方法返回的List集合既不是ArrayList实例,也不是Vector实例。
Arrays.asList(…)返回值是一个固定长度的List集合
List实现类之二:
LinkedList
●对于频繁的插入或删除元素的操作,建议使用LinkedList类,效率较高
●新增方法:
ØvoidaddFirst(Objectobj)
ØvoidaddLast(Objectobj)
ØObjectgetFirst()
ØObjectgetLast()
ØObjectremoveFirst()
ØObjectremoveLast()
List实现类之三:
Vector
●Vector是一个古老的集合,JDK1.0就有了。
大多数操作与ArrayList相同,区别之处在于Vector是线程安全的。
●在各种list中,最好把ArrayList作为缺省选择。
当插入、删除频繁时,使用LinkedList;Vector总是比ArrayList慢,所以尽量避免使用。
●新增方法:
●voidaddElement(Objectobj)
●voidinsertElementAt(Objectobj,intindex)
●voidsetElementAt(Objectobj,intindex)
●voidremoveElement(Objectobj)
●voidremoveAllElements()
ListIterator接口(了解)
●List额外提供了一个listIterator()方法,该方法返回一个ListIterator对象,ListIterator接口继承了Iterator接口,提供了专门操作List的方法:
Øvoidadd()
ØbooleanhasPrevious()
ØObjectprevious()
ØBooleanhasNext()
ØObjectnext()
Iterator和ListIterator主要区别(了解)
1、ListIterator和Iterator都有hasNext()和next()方法,可以实现顺序向后遍历。
但是ListIterator有hasPrevious()和previous()方法,可以实现逆向(顺序向前)遍历。
Iterator就不可以。
2、ListIterator可以定位当前的索引位置,nextIndex()和previousIndex()可以实现。
Iterator没有此功能。
3、ListIterator有add()方法,可以向List中插入对象,而Iterator不能。
4、都可实现删除对象,但是ListIterator可以实现对象的修改,set()方法可以实现。
Iterator仅能遍历,不能修改。
因为ListIterator的这些功能,可以实现对LinkedList等List数据结构的操作。
5Set接口
●Set接口是Collection的子接口,set接口没有提供额外的方法
●Set集合不允许包含相同的元素,如果试把两个相同的元素加入同一个Set集合中,则添加操作失败。
●Set判断两个对象是否相同不是使用==运算符,而是根据equals方法
Set实现类之一:
HashSet
●HashSet是Set接口的典型实现,大多数时候使用Set集合时都使用这个实现类。
●HashSet按Hash算法来存储集合中的元素,因此具有很好的存取和查找性能。
●HashSet具有以下特点:
Ø不能保证元素的排列顺序
ØHashSet不是线程安全的
Ø集合元素可以是null
●当向HashSet集合中存入一个元素时,HashSet会调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值,然后根据hashCode值决定该对象在HashSet中的存储位置。
●HashSet集合判断两个元素相等的标准:
两个对象通过hashCode()方法比较相等,并且两个对象的equals()方法返回值也相等。
hashCode()方法
●如果两个元素的equals()方法返回true,但它们的hashCode()返回值不相等,hashSet将会把它们存储在不同的位置,但依然可以添加成功。
●对于存放在Set容器中的对象,对应的类一定要重写equals()和hashCode(Objectobj)方法,以实现对象相等规则。
●重写hashCode()方法的基本原则
Ø在程序运行时,同一个对象多次调用hashCode()方法应该返回相同的值
Ø当两个对象的equals()方法比较返回true时,这两个对象的hashCode()方法的返回值也应相等
对象中用作equals()方法比较的Field,都应该用来计算hashCode值
Set实现类之二:
LinkedHashSet
●LinkedHashSet是HashSet的子类
●LinkedHashSet根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置,但它同时使用链表维护元素的次序,这使得元素看起来是以插入顺序保存的。
●LinkedHashSet插入性能略低于HashSet,但在迭代访问Set里的全部元素时有很好的性能。
●LinkedHashSet不允许集合元素重复。
Set实现类之三:
TreeSet
●TreeSet是SortedSet接口的实现类,TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。
ØComparatorcomparator()
ØObjectfirst()
ØObjectlast()
ØObjectlower(Objecte)
ØObjecthigher(Objecte)
ØSortedSetsubSet(fromElement,toElement)
ØSortedSetheadSet(toElement)
ØSortedSettailSet(fromElement)
●TreeSet两种排序方法:
自然排序和定制排序。
默认情况下,TreeSet采用自然排序.
排序——自然排序Comparable接口
●自然排序:
TreeSet会调用集合元素的compareTo(Objectobj)方法来比较元素之间的大小关系,然后将集合元素按升序排列
●如果试图把一个对象添加到TreeSet时,则该对象的类必须实现Comparable接口。
Ø实现Comparable的类必须实现compareTo(Objectobj)方法,两个对象即通过compareTo(Objectobj)方法的返回值来比较大小。
●Comparable的典型实现:
ØBigDecimal、BigInteger以及所有的数值型对应的包装类:
按它们对应的数值大小进行比较
ØCharacter:
按字符的unicode值来进行比较
ØBoolean:
true对应的包装类实例大于false对应的包装类实例
ØString:
按字符串中字符的unicode值进行比较
ØDate、Time:
后边的时间、日期比前面的时间、日期大
●向TreeSet中添加元素时,只有第一个元素无须比较compareTo()方法,后面添加的所有元素都会调用compareTo()方法进行比较。
●因为只有相同类的两个实例才会比较大小,所以向TreeSet中添加的应该是同一个类的对象
●对于TreeSet集合而言,它判断两个对象是否相等的唯一标准是:
两个对象通过compareTo(Objectobj)方法比较返回值
●当需要把一个对象放入TreeSet中,重写该对象对应的equals()方法时,应保证该方法与compareTo(Objectobj)方法有一致的结果:
如果两个对象通过equals()方法比较返回true,则通过compareTo(Objectobj)方法比较应返回0
排序——定制排序comparator接口
●TreeSet的自然排序是根据集合元素的大小,进行元素升序排列。
如果需要定制排序,比如降序排列,可通过Comparator接口的帮助。
需要重写compare(To1,To2)方法。
●利用intcompare(To1,To2)方法,比较o1和o2的大小:
如果方法返回正整数,则表示o1大于o2;如果返回0,表示相等;返回负整数,表示o1小于o2。
●要实现定制排序,需要将实现Comparator接口的实例作为形参传递给TreeSet的构造器。
●此时,仍然只能向TreeSet中添加类型相同的对象。
否则发生ClassCastException异常。
●使用定制排序判断两个元素相等的标准是:
通过Comparator比较两个元素返回了0。
6Map接口
●Map与Collection并列存在。
用于保存具有映射关系的数据:
Key-Value
●Map中的key和value都可以是任何引用类型的数据
●Map中的key用Set来存放,不允许重复,即同一个Map对象所对应的类,须重写hashCode()和equals()方法。
●常用String类作为Map的“键”。
●key和value之间存在单向一对一关系,即通过指定的key总能找到唯一的、确定的value。
Map实现类之一:
HashMap
●Map接口的常用实现类:
HashMap、TreeMap和Properties。
●HashMap是Map接口使用频率最高的实现类。
●允许使用null键和null值,与HashSet一样,不保证映射的顺序。
●HashMap判断两个key相等的标准是:
两个key通过equals()方法返回true,hashCode值也相等。
●HashMap判断两个value相等的标准是:
两个value通过equals()方法返回true。
Map实现类之二:
LinkedHashMap
●LinkedHashMap是HashMap的子类
●与LinkedHashSet类似,LinkedHashMap可以维护Map的迭代顺序:
迭代顺序与Key-Value对的插入顺序一致
Map实现类之三:
TreeMap
●TreeMap存储Key-Value对时,需要根据key-value对进行排序。
TreeMap可以保证所有的Key-Value对处于有序状态。
●TreeMap的Key的排序:
Ø自然排序:
TreeMap的所有的Key必须实现Comparable接口,而且所有的Key应该是同一个类的对象,否则将会抛出ClasssCastException
Ø定制排序:
创建TreeMap时,传入一个Comparator对象,该对象负责对TreeMap中的所有key进行排序。
此时不需要Map的Key实现Comparable接口
●TreeMap判断两个key相等的标准:
两个key通过compareTo()方法或者compare()方法返回0。
若使用自定义类作为TreeMap的key,所属类需要重写equals()和hashCode()方法,且equals()方法返回true时,compareTo()方法应返回0
Map实现类之四:
Hashtable
●Hashtable是个古老的Map实现类,线程安全。
●与HashMap不同,Hashtable不允许使用null作为key和value
●与HashMap一样,Hashtable也不能保证其中Key-Value对的顺序
●Hashtable判断两个key相等、两个value相等的标准,与hashMap一致。
Map实现类之五:
Properties
●Properties类是Hashtable的子类,该对象用于处理属性文件
●由于属性文件里的key、value都是字符串类型,所以Properties里的key和value都是字符串类型
●存取数据时,建议使用setProperty(Stringkey,Stringvalue)方法和getProperty(Stringkey)方法
Propertiespros=newProperties();
pros.load(newFileInputStream("jdbc.properties"));
Stringuser=pros.getProperty("user");
System.out.println(user);
7操作集合的工具类:
Collections
●Collections是一个操作Set、List和Map等集合的工具类
●Collections中提供了一系列静态的方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作,还提供了对集合对象设置不可变、对集合对象实现同步控制等方法
●排序操作:
(均为static方法)
Øreverse(List):
反转List中元素的顺序
Øshuffle(List):
对List集合元素进行随机排序
Øsort(List):
根据元素的自然顺序对指定List集合元素按升序排序
Øsort(List,Comparator):
根据指定的Comparator产生的顺序对List集合元素进行排序
Øswap(List,int,int):
将指定list集合中的i处元素和j处元素进行交换
查找、替换
●Objectmax(Collection):
根据元素的自然顺序,返回给定集合中的最大元素
●Objectmax(Collection,Comparator):
根据Comparator指定的顺序,返回给定集合中的最大元素
●Objectmin(Collection)
●Objectmin(Collection,Comparator)
●intfrequency(Collection,Object):
返回指定集合中指定元素的出现次数
●voidcopy(Listdest,Listsrc):
将src中的内容复制到dest中
●booleanreplaceAll(Listlist,ObjectoldVal,ObjectnewVal):
使用新值替换List对象的所有旧值
同步控制
●Collections类中提供了多个synchronizedXxx()方法,该方法可使将指定集合包装成线程同步的集合,从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全问题
Enumeration(了解)
●Enumeration接口是Iterator迭代器的“古老版本”
EnumerationstringEnum=newStringTokenizer("a-b*c-d-e-g","-");
while(stringEnum.hasMoreElements()){
Objectobj=stringEnum.nextElement();
System.out.println(obj);
}
集合部分面试题
1Collection和Collections的区别
答:
Collection是集合类的上级接口,继承与他的接口主要有Set和List.
Collections是针对集合类的一个帮助类,他提供一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程安全化等操作
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2Set里的元素是不能重复的,那么用什么方法来区分重复与否呢?
是用==还是equals()?
它们有何区别
答:
Set里的元素是不能重复的,那么用iterator()方法来区分重复与否。
equals()是判读两个Set是否相等
equals()和==方法决定引用值是否指向同一对象equals()在类中被覆盖,为的是当两个分离的对象的内容
和类型相配的话,返回真值
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3List,Set,Map是否继承自Collection接口
答:
List,Set是,Map不是
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4两个对象值相同(x.equals(y)==true),但却可有不同的hashcode,这句话对不对
答:
不对,有相同的hashcode
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5说出ArrayList,Vector,LinkedList的存储性能和特性
答:
ArrayList和Vector都是使用数组方式存储数据,此数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素,它们都允许直接按序号索引元素,但是插入元素要涉及数组元素移动等内存操作,所以索引数据快而插入数据慢,Vector由于使用了synchronized方法(线程安全),通常性能上较ArrayList差,而LinkedList使用双向链表实现存储,按序号索引数据需要进行前向或后向遍历,但是插入数据时只需要记录本项的前后项即可,所以插入速度较快。
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6HashMap和Hashtable的区别
答:
HashMap是Hashtable的轻量级实现(非线程安全的实现),他们都完成了Map接口,主要区别在于
HashMap允许空(null)键值(key),由于非线程安全,效率上可能高于Hashtable。
HashMap允许将null作为一个entry的key或者value,而Hashtable不允许。
HashMap把Hashtable的contains方法去掉了,改成containsvalue和containsKey。
因为contains方法容易让人引起误解。
Hashtable继承自Dictionary类,而HashMap是Java1.2引进的Mapinte
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