Java教程

一、java核心技术卷一集合

本文主要是介绍一、java核心技术卷一集合,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

集合

1.集合框架中的类

    

 

    

 

2.具体的集合

   1.数组列表 ArrayList   --- 当需要快速访问集合的元素,选用ArrayList  如果需要同步使用Vector

  2.链表

    结构图:

    

 

     如果需要插入和删除的操作比较频繁,并且集合比较大,选用链表集合

  3.散列集合

    

 

     左边是桶,链表是桶对应存放的对象链表

    对象存放在哪个桶  ==   对象的散列值%桶的数量  取余

    如果桶中没有数据,直接插入,如果桶中对象满了- --> 散列冲突  (java 8 中,桶中对象满时,会从链表变成平衡二叉树)

    减少散列冲突 : 1. 设置桶数 一般设置为要填充的个数的75%-150%  2.填充因子0.75,如果填入元素超过了75%,则会再散列,双倍桶数进行再散列

    标准类库使用的桶数是2的幂,默认值是16

  4.树集 treeset

    有序集合 -- 按红黑树结构实现,插入的元素都查找到指定位置,然后add,add的速度比hashset要慢

    如果集合的元素有n,新插入的元素大概需要log2N次比较(如果N 等于1000 ,那么大概需要10次, log2N--- 2的多少次幂等于N)  

    前提:要使用树集,元素必须可以比较,需要实现Comparable接口

  5.队列与双端队列  

    队列,双端队列可以在头部或者尾部添加和删除元素。

    

 

   6.优先级队列

    PriorityQueue 优先级队列,总会获取优先级队列中最小的元素

    迭代并不按照元素的排列顺序,实际上是没有排序,只是每次添加都把最小的元素放在了根部,使用堆(heap)一种二叉树

    

 

    优先级队列可以用来存放任务,然后每次获取优先级最高的任务执行

3.映射

  1.基本映射操作 hashMap treeMap

    如果不需要对键进行排列,使用hashMap,它比treemap快

    treemap用键的整体顺序对元素进行排序

    

 

     

 

     

 

   2.更新映射项

    map.merge("key", 2, Integer::sum);//如果key无值,设置为2,如果有,加上2

    map.compute();如果key不存在会报空指针异常,merge不会

    map的键值都可为null,compute、computeIfAbent、computeIfPresent、merge都是对键进行更新的操作

  3.映射视图  

    3种视图:

     

 

     可以在视图迭代器调用remove方法,不过不能增加元素

    

 

  4. 弱散列映射

    weakhashmap 使用弱引用保存键,某个对象只由弱引用,垃圾回收回收它,但要放入队列,weakhashmap周期性的检查队列,以便找出新的弱引用,然后删除对应的条目

 5.链接散列集和映射 LinkedHashSet LinkedHashMap

    

 

    LinkedhashMap,如果添加元素后,直接遍历或者使用迭代器,那么按添加后的顺序打印出来

   LinkedHashMap将按访问顺序而不是插入顺序对条目进行迭代,从第二次访问可以看到,每次get或者put的条目会被放到末尾  --- LinkedHashMap对最近最少使用原则十分重要

    @Test
    public void testLinkedHashMap(){
        LinkedHashMap<String, String> linkedHashMap = new LinkedHashMap<String, String>(4, 0.75F,true);
        linkedHashMap.put("144-25-5464", "Amy Lee");
        linkedHashMap.put("567-24-2546", "Harry Hacker");
        linkedHashMap.put("157-62-7935", "Gary Cooper");
        linkedHashMap.put("456-62-5527", "Francesca Cruz");

        log.info("linkedHashMap --- " + linkedHashMap);
        linkedHashMap.forEach((k,v) -> log.info("k --- " + k + " --- v ----" + v));
        String s = linkedHashMap.get("567-24-2546");
        log.info("s --- " + s);
        log.info("linkedHashMap --- " + linkedHashMap);
        linkedHashMap.forEach((k,v) -> log.info("k --- " + k + " --- v ----" + v));
    }

  

 

   

 

  6.枚举集和映射 EnumSet EnumMap

   

 

   

 

  7.标识散列映射 

   IdentifyHashMap  键的散列值是用System.identifyHashCode计算的

     

 

    

 

   

 

4.视图和包装器

  keySet方法返回一个实现了Set接口的类对象,这个类的方法对原映射进行操作,这种集合称为视图。

  1.轻量级集合包装器  

    Arrays.asList()方法得到一个List包装器,是视图对象,Collections.nCopies(),存储代价很小,是视图技术的巧妙应用。生成的集合不可变集合。

    视图集合不能add或者remove,否则会抛出java.lang.UnsupportedOperationException异常,以下会报错

 @Test
    public void testUnChange(){
        String[] strings = new String[]{"a", "b", "c"};

        List<String> list = Arrays.asList(strings);
        Iterator<String> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            String next = iterator.next();
            if(next.equals("a")){
                iterator.remove();
            }
        }
        log.info("list --- " + list);

    }

  2.子范围

    针对集合,可以使用subList获取集合的子范围的视图集合。list.subList(index a, index b);包左不包右

    如果是Arrays或者Collections获取到的视图集合,执行clear方法会报错,即还是遵循了不可变集合的原则。

    

 

   3.不可修改的视图

    Collections的以下方法可以获取不可修改的视图,如果试图修改,则会抛出异常

    

 

     unmodifiableList和unmodifiableSet仍然使用底层集合的equals和hashCode方法进行比较,而且其他的获取不可修改的试图的,再也无法比较底层集合对象

    不可修改试图不是集合本身不能修改,原来的集合仍然可以修改,只是生成的视图集合不可修改 -- unSupportOperationException

  4.同步视图  

    类库的设计者使用视图来保证常规集合的线程安全,而不是使用线程安全的集合类。例如:Collections.synchronizedMap方法可以将任何一个映射表转换成具有同步访问方法的map视图

    

 

   5.受查视图

    

 

     

 

     

  6.关于可选操作的说明

    如果不是可选操作,接口会成倍的增加,让类库设计者无法接受,所以采用这个折中的办法

    可选指的是一些集合的keyset,values,entrySet,只可以删除不能添加,Arrays和Collections获取的视图集合,不能add和remove,Arrays和Collections获取的subList子范围,不能clear,否则unSupportOperationException

    Collections类:可用于:

              1.构造一个集合视图,不可修改,否则unSupportOperationException

              2.构造一个集合视图,视图中的方法同步

              3.构造一个集合视图,如果插入错误类型,ClassCastException

              4.构造一个集合视图,不可修改列表,可以是n个,单个元素

              5.构造一个集合视图,空集合,列表,映射,迭代器

    Arrays类: 可用于:  

              1.asList,构造列表视图,数组可修改,但大小不可变

    

 

     

 

     

 

 

5.算法

  将max方法实现为能接受任何实现Collection接口的对象,这样不用写数组,列表,数据集合的max多个方法,一个便可以,泛型集合的重要概念。

  1.排序与混排

    Collections.sort(); 或者list.sort();

    查看书籍发现很多都是对数组的排序算法,使用随机访问的方式,但是对列表的随机访问方式效率很低。

    java使用的是:将所有元素转入一个数组,然后对数组进行排序,然后排序后的序列复制回列表。

    

 

   2.二分查找

    集合必须是排好序的,然后查找一半,判断,然后再查找一半,如果数组中有1024个元素,那么大概需要10次查找。如果返回值大于0,则是元素的位置,如返回负值则是没有找到

    如果把集合插入到正确的位置。

    只有采用随机访问,二分查找才有意义

    

 

     

    @Test
    public void testSort(){

        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(55);
        list.add(15);
        list.add(35);
        list.add(25);
        list.add(5);
        Collections.sort(list);
        int i = Collections.binarySearch(list, 45);
        log.info("i ---- " + i);
        if(i < 0)
            list.add(-i -1 , 45);
        log.info("list --- " + list);
    }

 

     

 

  3.简单算法

    1.查找最大值

    2.一个列表元素复制到另一个列表

    3.用一个常量值填充容器

    4.逆置一个列表元素顺序

    

 4.批操作

    coll1.removeAll(coll2); coll1中删除coll2中出现的元素,coll1.retainAll(coll2); coll1中删除coll2中未出现的元素

 5.集合和数组的转换   

    Arrays.asList();转换为视图集合

    list.toArray()得到的是Object[]数组

      想得到相同类型:需要使用变体,list.toArray(new String[0]);

      

 

  6.编写自己的算法   

    使用最通用的集合接口

6.遗留的集合    

   1.hashtable 类

    如果不需要同步使用HashMap,如果需要同步,使用ConcurrentHashMap

  2.枚举 Enumeration

    

 

   Collections.enumeration(list)将产生一个枚举对象

  3.属性映射

    

 

   

 

   4.栈 Stack

    

 

   5.位集 BitSet

    存储boolean,比boolean的ArrayList还要高效率

    

 

 

 

   

 

 

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