corejava基礎知識(5)-集合

Zouxxyy發表於2019-03-13
Java

集合框架

主要思路是讓介面與實現分離

集合框架的介面：兩個基本介面 Collection 和 Map

集合框架的介面
集合框架的介面

集合框架的類：

集合框架的類
集合類的解釋

集合框架的類
集合框架的類

介面

兩個基本介面：Collection 和 Map

Collection

以下是Collection介面內的一些方法

public abstract interface class java.util.Collection
{

  public abstract boolean add(java.lang.Object);
  public abstract boolean remove(java.lang.Object);
  public abstract boolean equals(java.lang.Object);
  public abstract void clear();
  public abstract boolean isEmpty();
  public abstract boolean contains(java.lang.Object);
  public abstract int size();
  public abstract java.util.Iterator iterator();
  public abstract boolean addAll(java.util.Collection);
  public abstract boolean containsAll(java.util.Collection);
  public abstract boolean removeAll(java.util.Collection);
  public abstract boolean retainAll(java.util.Collection);
  public boolean removeIf(java.util.function.Predicate);
  ...
  
}

複製程式碼

可以看出來就是 大小，加，刪，是否含某個元素，是否空 等等，這些集合最基礎的功能

Collection中有Iterator介面

public abstract interface class java.util.Iterator
{

  public void remove();
  public abstract boolean hasNext();
  public abstract java.lang.Object next();
  public void forEachRemaining(java.util.function.Consumer);

}
複製程式碼

Map

以下是Map介面內的一些方法

public abstract interface class java.util.Map
{

  public boolean remove(java.lang.Object, java.lang.Object);
  public abstract java.lang.Object get(java.lang.Object);
  public abstract java.lang.Object put(java.lang.Object, java.lang.Object);
  public abstract boolean equals(java.lang.Object);
  public abstract void clear();
  public abstract boolean isEmpty();
  public boolean replace(java.lang.Object, java.lang.Object, java.lang.Object);
  public void replaceAll(java.util.function.BiFunction);
  public abstract int size();
  public abstract void putAll(java.util.Map);
  public java.lang.Object putIfAbsent(java.lang.Object, java.lang.Object);
  public abstract java.util.Set keySet();
  public abstract boolean containsValue(java.lang.Object);
  public abstract boolean containsKey(java.lang.Object);
  public java.lang.Object getOrDefault(java.lang.Object, java.lang.Object);
  public void forEach(java.util.function.BiConsumer);
  ...

}
複製程式碼

可以看出來就是 大小，加對映，刪對映，用鍵查值，是否空 等等，這些對映最基礎的功能。還有些檢視的部分，下篇文章具體講

Collection的子介面

List

有序集合，新加支援隨機訪問功能：

  • add(n, 元素)
  • remove(n)
  • get(n)
  • set(n, 元素)

Set

  1. 元素不重複，所以要適當的定義equals方法；
  2. 子介面SortedSet，故名思義是排好序的，所以要適當的定義比較器
  3. SortedSet的子介面NavigableSet中設計了一些搜素，遍歷的方法

Queue

  1. 入隊尾，出對頭
  2. 子介面Qeque雙端佇列，兩頭都可以出入

Map的子介面

其實和Set差不多

  1. 子介面SortedMap，故名思義是排好序的，所以要適當的定義比較器
  2. SortedMap的子介面NavigableMap中設計了一些搜素，遍歷的方法

對介面的實現

List

LinkedList(連結串列)

java中的連結串列都是雙向的（有前驅後驅）。重點講下它的迭代器ListIterator

  • 初始位置： |ABCD
  • iter.next: A|BCD
  • iter.previous: |ABCD
  • iter.add : 把元素加到游標|之前，注意是之前
  • iter.remove必須在it.next或it.previous使用之後使用，把游標經過的元素刪除

連結串列使用注意：

  • 使用連結串列是可以減少在列表中間插入刪除元素所付出的代價。
  • 避免使用以整數索引連結串列中的位置，這樣效率很低

ArrayList(陣列列表)

ArrayList： 動態泛型陣列列表，可以自動調節陣列容量。當需要隨機訪問時使用它效率更高，不用連結串列。 講下capacity和size的區別：

  • new ArrayList<>(100) 100 是capacity，是初始容量，如果實際size超過它，容量會自動增加
  • array.size()返回的是陣列列表內元素實際的個數。

p.s. 這和c++的 vector 很像

Set

HashSet(雜湊集)

雜湊表
雜湊表

  • HashSet: 基於雜湊表的Set，內部用連結串列陣列實現。初始化時可以指定容量和裝填因子。
  • 由於HashSet訪問是隨機的，所以當不需要關心集合中的順序時才使用它。
  • 子類LinkedHashSet，裡面的元素之間是雙向連結串列，迭代器是按插入順序進行訪問的。

TreeSet(樹集)

-TreeSet: 實現SortedSet介面，內部基於紅黑樹。由於是有順序的，所以使用者一般要自定義比較器。迭代器是按排序順序進行訪問的。

  • 當不需要順序時，用HashSet，因為它更快。
  • 可以實現升級版NavigableSet介面，higher(v),lower(v),pollFirst(),pollLast(),反向迭代 等等。

Queue

一般用它的升級版Deque，而Deque可以由ArrayDeque和LinkedList實現。下面主要介紹PriorityQueue

PriorityQueue(優先順序佇列)

  • PriorityQueue：優先順序佇列，內部基於堆（heap）。
  • 按任意順序插入，卻總是按排序順序輸出最小值。
  • PriorityQueue<Type> pq = new PriorityQueue();，從左邊可以看出這貨是類。

Map

HashMap

  • 顧名思義和HashSet差不多，只不過是對建進行雜湊。
  • 子類LinkedHashMap，注意連結串列散射對映，迭代器是按訪問順序進行訪問的。每次呼叫 get 或 put, 受到影響的條目將從當前的位置刪除，並放到條目連結串列的尾部。

TreeMap

  • 顧名思義和HashMap差不多，只不過是對建進行紅黑樹排序。
  • 同樣 當不需要順序時，用HashMap，因為它更快.

一些技巧：

  • 遍歷Map：
scores.forEach((k, v) -> // 訪問 k, v 的最快方法
        System.out.println("key=" + k + ", value" + v));
複製程式碼
  • 用 Map 計數：
scores.put("Jack", scores.getOrDefault("Jack", 0) + 1); // 方法1
scores.merge("Jack", 1, Integer::sum); // 方法2
複製程式碼

WeekHashMap

弱雜湊對映：當對鍵的唯一引用來自雜湊條目時，這一資料結構將與垃圾回收器協同工作一起刪除鍵 / 值對。也就是當某個值沒用了它會被自動回收。

IdentityHashMap

  • IdentityHashMap 中 鍵的雜湊值 不是用 hashCode 函式計算的，而是用 System.identityHashCode 方法計算的（Object.hashCode方法根據物件的記憶體地址來計算雜湊碼時所使用的方式）。
  • 所以，在對兩個物件進行比較時，IdentityHashMap 使用 == , 而不使用equal。也就是不同的鍵物件，即使內容相同，也被視為是不同的物件。
  • 在實現物件遍歷演算法 (如物件序列化)時，可以它用來跟蹤每個物件的遍歷狀況。

遺留的集合

看看就好，遇到時再查書

遺留集合
遺留集合

本文示例程式碼：github

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