java集合(超详细)

article/2025/11/7 11:15:20

1 - 概述

        所有的集合类和集合接口都在java.util包下。

        在内存中申请一块空间用来存储数据,在Java中集合就是替换掉定长的数组的一种引用数据类型

2 - 集合与数组的区别

长度区别

        数组长度固定,定义长了造成内存空间的浪费,定义短了不够用。

        集合大小可以变,用多少空间拿多少空间。

内容区别

        数组可以存储基本数据类型和引用数据类型

        集合中能存储引用数据类型(存储的为对象的内存地址)

       list.add(100);//为自动装箱,100为Integer包装的

元素区别

        数组中只能存储同一种类型成员

        集合中可以存储不同类型数据(一般情况下也只存储同一种类型的数据)

集合结构

        在java中每一个不同的集合,底层会对应不同的数据结构。往不同的集合中
    存储元素,等于将数据放到了不同的数据结构当中。什么是数据结构?数据存储的
    结构就是数据结构。不同的数据结构,数据存储方式不同。

  • 单列集合 Collection

    • List可以重复:ArrayList/LinkedList

    • Set不可重复:HashSet/TreeSet


    • (大量文字插入会导致图片不清,所以在此进行更详细的描述)

    • List特点:此处顺序并不是大小顺序,而是存入数据的先后顺序。有序因为List集合都有下标,下标从0开始,以递增。

    • Set特点:取出顺序不一定为存入顺序,另外Set集合没有下标。

    • ArrayList是非线程安全的。

    • HashSet集合在new的时候,底层实际上new了一个HashMap集合。向HashSet集合中存储元素,实际上是存储到了HashMap的key中了。HashMap集合是一个Hash表数据结构。

    • SortedSet集合存储元素的特点:由于继承了Set集合,所以他的特点也是无序不可重复,但是放在SortedSet集合中的元素可以自动排序。放到该集合中的元素是自动按照大小顺序排序的。

    • TreeSet集合底层实际上是TreeMap。TreeSet集合在new的时候,底层实际上new了一个TreeMap集合。向TreeSet集合中存储元素,实际上是存储到了TreeMap的key中了。TreeMap集合是一个二叉树数据结构。

  • 双列集合Map:HashMap/TreeMap

粗体是接口 斜体是实现类

3 - Collection集合

3.1 - 概述

单列集合的顶层接口,既然是接口就不能直接使用,需要通过实现类!~

3.2 - Collection集合的的常用方法

方法名说明
boolean add(E e)添加元素到集合的末尾(追加)
boolean remove(Object o)删除指定的元素,成功则返回true(底层调用equles)
void clear()清空集合
boolean contains(Object o)判断元素在集合中是否存在,存在则返回true(底层调用equles)
boolean isEmpty()判断集合是否为空,空则返回true
int size()返回集合中元素个数
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;/*** @author Mr.乐* @Description*/
public class Collection_01 {public static void main(String[] args) {//父类的引用指向子类的对象,形成多态Collection<String> con = new ArrayList<>();//追加的方式添加元素con.add("东邪");con.add("西毒");con.add("南帝");con.add("北丐");con.add("中神通");//删除,通过元素名称删除元素System.out.println(con.remove("西毒"));//判断集合中是否包含指定参数元素System.out.println(con.contains("西毒"));  //falseSystem.out.println(con.contains("东邪"));    //true//获取集合中元素个数System.out.println(con.size());//判断是否为空System.out.println(con.isEmpty());//false//清空集合con.clear();//判断是否为空System.out.println(con.isEmpty());//trueSystem.out.println(con);//打印集合的元素}
}

3.3 - Collection集合的遍历

        以下迭代方式,是所有Collection通用的一种方式。在Map集合中不能使用,在所有的Collection以及子类中使用。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;/*** @author Mr.乐* @Description  Collection 集合的遍历*/
public class Connection_02 {public static void main(String[] args) {//多态Collection<String> con = new ArrayList<>();//添加元素con.add("abc");con.add("def");con.add("100");con.add("444");//Collection集合的遍历方式//因为没有索引的概念,所以Collection集合不能使用fori进行遍历//增强版for循环,其实底层使用的也是迭代器,在字节码文件中查看for (String str : con) {System.out.print(str + "\t");}System.out.println();//换行//迭代器,集合专属的遍历工具Iterator<String> it = con.iterator();//创建迭代器对象while (it.hasNext()){//判断下一个位置是否有元素System.out.print(it.next() + "\t");//获取到下一个位置的元素}}
}

3.4 -  Iterator的remove

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;/*** @author Mr.乐* @Description*/
public class Connection_remove {public static void main(String[] args) {// 创建集合Collection c = new ArrayList();// 注意:此时获取的迭代器,指向的是那是集合中没有元素状态下的迭代器。// 一定要注意:集合结构只要发生改变,迭代器必须重新获取。// 当集合结构发生了改变,迭代器没有重新获取时,调用next()方法时:java.util.ConcurrentModificationExceptionIterator it = c.iterator();// 添加元素c.add(1); // Integer类型c.add(2);c.add(3);// 获取迭代器//Iterator it = c.iterator();/*while(it.hasNext()){// 编写代码时next()方法返回值类型必须是Object。// Integer i = it.next();Object obj = it.next();System.out.println(obj);}*/Collection c2 = new ArrayList();c2.add("abc");c2.add("def");c2.add("xyz");Iterator it2 = c2.iterator();while(it2.hasNext()){Object o = it2.next();// 删除元素// 删除元素之后,集合的结构发生了变化,应该重新去获取迭代器// 但是,循环下一次的时候并没有重新获取迭代器,所以会出现异常:java.util.ConcurrentModificationException// 出异常根本原因是:集合中元素删除了,但是没有更新迭代器(迭代器不知道集合变化了)//c2.remove(o); // 直接通过集合去删除元素,没有通知迭代器。(导致迭代器的快照和原集合状态不同。)// 使用迭代器来删除可以吗?// 迭代器去删除时,会自动更新迭代器,并且更新集合(删除集合中的元素)。it2.remove(); // 删除的一定是迭代器指向的当前元素。System.out.println(o);}System.out.println(c2.size()); //0}
}

4 -List

原型ArrayList<E>

  • ArrayList是一个List接口的实现类,底层使用的是一个可以调整大小的数组实现的。

  • <E>:是一种特殊的数据类型(引用数据类型) -- 泛型

    • ArrayList<String> 或者 ArrayList<Integer> 或者 ArrayList<Student>

4.1 - ArrayList构造和添加方法

方法名说明
public ArrayList<E>()创建一个空集合
public boolean add(E e)将指定的参数元素追加到集合的末尾
public void add(int index ,E e)在集合的指定位置添加指定的元素(插入元素)
public void addAll(E object)用于将指定集合中所有元素添加到当前集合中
/*** @author Mr.乐* @Description  ArrayList构造和添加方法*/
public class ArrayList_01 {public static void main(String[] args) {//创建空集合ArrayList<String> list = new ArrayList<>();//泛型定义为String//采用默认追加的方式添加元素System.out.println(list.add("刘德华"));System.out.println(list.add("张学友"));System.out.println(list.add("郭富城"));System.out.println(list.add("黎明"));//插入的方式添加元素
//        list.add(10,"谭咏麟");//插入元素方法索引值不能大于集合中元素个数
//        list.add(4,"谭咏麟");//表示在集合中最后位置插入元素,与追加相同list.add(1,"谭咏麟");//指定位置插入元素,索引位置之后的元素会自动向后进行移动ArrayList<String> newList = new ArrayList<>();//创建新的集合newList.add("小沈阳");newList.add("宋小宝");newList.add("赵四");newList.add("刘能");//查看集合中的元素System.out.println("原集合内部元素:" + list);System.out.println("新集合内部元素:" + newList);list.addAll(newList); //将新集合全部元素添加到原集合中System.out.println("原集合内部元素:" + list);}
}

4.2 - ArrayList集合常用方法

方法名说明
public boolean remove(Object o)删除指定的元素,成功则返回true
public E remove(int index)删除指定索引位置的元素,返回被删除的元素
public E set(int index,E e)修改指定索引位置的元素,返回修改前的元素
public E get(int index)获取指定索引对应的元素
public int size()获取结合中元素个数
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;/*** @author Mr.乐* @Description   ArrayList集合常用方法*/
public class ArrayList_02 {public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();//追加方式添加元素list.add("东邪");list.add("西毒");list.add("南帝");list.add("北丐");list.add("中神通");//删除System.out.println(list.remove("西毒"));//通过元素名称删除,返回booleanSystem.out.println(list.remove(1));//通过索引删除元素,返回被删除元素名//修改System.out.println(list.set(1,"西毒"));//指定索引位置修改元素,并返回被修改元素System.out.println("原集合中元素有:" + list);//获取方法System.out.println(list.get(1));//通过指定索引位置获取集合元素//获取集合元素个数System.out.println(list.size());//集合的遍历,普通for循环for (int i = 0; i < list.size(); i++) {System.out.print(list.get(i) + "\t");}System.out.println();//增强版for循环for (String name : list) {System.out.print(name+ "\t");}System.out.println();//迭代器Iterator<String> it = list.iterator();//创建迭代器while (it.hasNext()){//判断下一个位置是否有元素System.out.print(it.next() + "\t");  //next方法表示获取下一个位置的元素}System.out.println();//Stream流list.stream().forEach(System.out::println);}
}

4.3 -ArrayList实现原理

底层代码:

        属性:

DEFAULT_CAPACITY = 10 默认长度,初始化容量为10Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {} //有参构造所创建Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {} //无参构造所创建的Object[] elementData;底层为Object类型的数组,存储的元素都在此。int size 实际存放的个数

         构造方法 :

//一个参数的构造
public ArrayList(int initialCapacity) {if (initialCapacity > 0) {this.elementData = new Object[initialCapacity];} else if (initialCapacity == 0) {this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;} else {throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+initialCapacity);}}
//参数如果大于零,则为创建数组的长度;
//参数如果等于零,EMPTY_ELEMENTDATA;
//参数如果小于0,抛出异常。//无参构造public ArrayList() {this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;}
//DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA  new对象时默认为0 当添加第一个元素的时候,数组扩容至10

        add方法源码:(jdk1.8与之不同,此处为jdk16)

//源码
public boolean add(E e) {modCount++;//操作次数add(e, elementData, size);
//e 操作对象;  elementData 底层操作的数组;size 默认大小0return true;}
------------------------------------------------private void add(E e, Object[] elementData, int s) {if (s == elementData.length)//tureelementData = grow();elementData[s] = e;  //存数据size = s + 1; //最小需要长度}
----------------------------------------------------------private Object[] grow() {return grow(size + 1);}
-----------------------------------------------------private Object[] grow(int minCapacity) { //初始传入为size+1  为1int oldCapacity = elementData.length; //初始为0if (oldCapacity > 0 || elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {//if条件为初始数组长度>0或者数组不是无参构造构建的int newCapacity = ArraysSupport.newLength(oldCapacity, //旧数组的长度minCapacity - oldCapacity, /* minimum growth */  //最小需要长度-旧数组的长度  大于0代表空间不足oldCapacity >> 1           /* preferred growth */);//二进制位右移1位  位旧数组长度/2return elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);将数据放入新数组中} else {return elementData = new Object[Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity)];//数组长度  DEFAULT_CAPACITY为10  此处代表无参构造默认长度为10}}
----------------------------------------------------public static int newLength(int oldLength, int minGrowth, int prefGrowth) {// assert oldLength >= 0// assert minGrowth > 0int newLength = Math.max(minGrowth, prefGrowth) + oldLength;//如果prefGrowth>minGrowth  扩容1.5倍    minGrowth>prefGrowth为需要多少给多少if (newLength - MAX_ARRAY_LENGTH <= 0) {//MAX_ARRAY_LENGTH为int最大值   表示新数组长度如果小于int的最大值return newLength;}return hugeLength(oldLength, minGrowth);//返回int最大值}
ArrayList集合底层是数组,怎么优化?尽可能少的扩容。因为数组扩容效率比较低,建议在使用ArrayList集合 的时候预估计元素的个数,给定一个初始化容量。数组优点:检索效率比较高。(每个元素占用空间大小相同,内存地址是连续的,知道首元素内存地址,然后知道下标,通过数学表达式计算出元素的内存地址,所以检索效率最高。)数组缺点:随机增删元素效率比较低。另外数组无法存储大数据量。(很难找到一块非常巨大的连续的内存空间。)向数组末尾添加元素,效率很高,不受影响。

4.4 -LinkedList实现原理

底层代码

        属性:

    transient int size = 0;//初始长度transient Node<E> first;//头节点transient Node<E> last;//尾节点

        add方法源码:(jdk1.8与之不同,此处为jdk16)

public boolean add(E e) {linkLast(e);return true;}
--------------------------------------
void linkLast(E e) {final Node<E> l = last; //初始为nullfinal Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);//参数1:位上一个节点的内存地址,参数2:e为插入的数据,参数3:下一个节点的内存地址last = newNode; // 最后节点为新节点if (l == null)  //如果newNode的前一个节点为null,则将新节点赋给firstfirst = newNode;elsel.next = newNode;  //尾节点下一个节点为新节点size++;//大小modCount++;//操作数}

4.5 -LinkedList和ArrayList 

        LinkedList和ArrayList方法一样,只是底层实现不一样。ArrayList底层为数组存储,LinkedList是以双向链表存储。LinkedList集合没有初始化容量。最初这个链表中没有任何元素。first和last引用都是null。

链表的优点:由于链表上的元素在空间存储上内存地址不连续。所以随机增删元素的时候不会有大量元素位移,因此随机增删效率较高。在以后的开发中,如果遇到随机增删集合中元素的业务比较多时,建议使用LinkedList。链表的缺点:不能通过数学表达式计算被查找元素的内存地址,每一次查找都是从头节点开始遍历,直到找到为止。所以LinkedList集合检索/查找的效率较低。ArrayList:把检索发挥到极致。(末尾添加元素效率还是很高的。)LinkedList:把随机增删发挥到极致。加元素都是往末尾添加,所以ArrayList用的比LinkedList多。

 4.6  -Vector

1、底层也是一个数组。
2、初始化容量:10
3、怎么扩容的?扩容之后是原容量的2倍。10--> 20 --> 40 --> 80
4、Vector中所有的方法都是线程同步的,都带有synchronized关键字,
是线程安全的。效率比较低,使用较少了。
5、怎么将一个线程不安全的ArrayList集合转换成线程安全的呢?使用集合工具类:java.util.Collections;java.util.Collection 是集合接口。java.util.Collections 是集合工具类。
Collections.synchronizedList();//将及格转换为线程安全的。

5 -Set

5.1 -概述

  • Set集合也是一个接口,继承自Collection,与List类似,都需要通过实现类来进行操作。

  • 特点

    • 不允许包含重复的值

    • 没有索引(就不能使用普通的for循环进行遍历)

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;/*** @author Mr.乐* @Description Set集合*/
public class Demo01 {public static void main(String[] args) {//使用多态,父类的引用指向子类对象Set<String> set = new HashSet<>();//添加元素set.add("黄固");set.add("欧阳锋");set.add("段智兴");set.add("洪七公");set.add("段智兴");System.out.println(set);//打印集合//[洪七公, 黄固, 欧阳锋, 段智兴]//HashSet集合对于元素的读写顺序不做保证//相同的元素,多次存储,只能保留一个,并且不会报错//List集合可以存储重复元素,Set集合不行}
}

         例:双色球

import java.util.Random;
import java.util.TreeSet;/*** @author Mr.乐* @Description  双色球 -Set版*/
public class Demo02 {public static void main(String[] args) {Random ran = new Random();//创建随机类对象int blueBall = ran.nextInt(16) + 1;
//        HashSet<Integer> redBalls = new HashSet<>();//创建集合用来存储红球TreeSet<Object> redBalls = new TreeSet<>();//TreeSet集合自带排序规则while (redBalls.size() < 6){redBalls.add(ran.nextInt(33) + 1);//将当前生成的红球直接存进集合中//因为Set集合不能存储重复的元素,所以去重的操作可以省略不做。}System.out.println("红球:" + redBalls + "篮球 [" + blueBall + "]");}
}

5.2 -哈希值

        Set集合的去重原理使用的是哈希值。

哈希值就是JDK根据对象地址 或者 字符串 或者数值 通过自己内部的计算出来的一个整数类型数据

public int hashCode() - 用来获取哈希值,来自于Object顶层类

  • 对象的哈希值特点

    • 同一个对象多次调用hashCode()方法,得到的结果是相同的。

    • 默认情况下,不同的对象的哈希值也是不同的(特殊情况除外)

/*** @author Mr.乐* @Description  哈希值*/
public class Demo03 {public static void main(String[] args) {//相同对象哈希值相同System.out.println("张三".hashCode());//774889System.out.println("张三".hashCode());//774889//不同对象哈希值不同System.out.println(new Object().hashCode());System.out.println(new Object().hashCode());//不同的对象的哈希值也有可能相同,例外情况System.out.println("辂鹅".hashCode());//1179395System.out.println("较鸦".hashCode());//1179395System.out.println("辄鸇".hashCode());//1179395System.out.println("辅鷨".hashCode());//1179395}
}

5.3 -HashSet去重原理

  • HashSet集合的特点

    • 底层结构是“哈希表”

    • 集合对于读写顺序不做保证

    • 没有索引

    • Set集合中的内容不能重复

/*** @author Mr.乐* @Description  HashSet去重原理*/
public class Demo04 {public static void main(String[] args) {HashSet<Student> set = new HashSet<>();//添加元素set.add(new Student("黄固",28));set.add(new Student("欧阳锋",38));set.add(new Student("段智兴",48));set.add(new Student("洪七公",40));set.add(new Student("段智兴",48));//从程序的角度来考虑,两个段智兴不是同一个对象,都有自己的存储空间,所以哈希值也不一样。for (Student stu : set) {System.out.println(stu);}/*重写hashcode和equalsStudent{name='段智兴', age=48}Student{name='欧阳锋', age=38}Student{name='洪七公', age=40}Student{name='黄固', age=28}*/}
}

5.4 -LinkedHashSet

  • 特点

    • LinkedHashSet是哈希表和链表实现的Set接口,具有可预测的读写顺序。

    • 有链表来保证元素有序

    • 有哈希表来保证元素的唯一性

/*** @author Mr.乐* @Description LinkedHashSet*/
public class Demo05 {public static void main(String[] args) {LinkedHashSet<String> set = new LinkedHashSet<>();//添加元素set.add("黄固");set.add("欧阳锋");set.add("段智兴");set.add("洪七公");set.add("段智兴");//重复的元素不能存进去System.out.println(set);//打印集合 [黄固, 欧阳锋, 段智兴, 洪七公]}
}

5.5 -TreeSet

1、TreeSet集合底层实际上是一个TreeMap

2、TreeMap集合底层是一个二叉树。

3、放到TreeSet集合中的元素,等同于放到TreeMap集合key部分了。

4、TreeSet集合中的元素:无序不可重复,但是可以按照元素的大小顺序自动排序。

import java.util.TreeSet;
public class TreeSetTest02 {public static void main(String[] args) {// 创建一个TreeSet集合TreeSet<String> ts = new TreeSet<>();// 添加Stringts.add("zhangsan");ts.add("lisi");ts.add("wangwu");ts.add("zhangsi");ts.add("wangliu");// 遍历for(String s : ts){// 按照字典顺序,升序!System.out.println(s);}/*lisiwangliuwangwuzhangsanzhangsi*/TreeSet<Integer> ts2 = new TreeSet<>();ts2.add(100);ts2.add(200);ts2.add(900);ts2.add(800);ts2.add(600);ts2.add(10);for(Integer elt : ts2){// 升序!System.out.println(elt);}}
}

5.5.1 -自定义排序规则  

对于自定义的类无法排序,因为类中对象之间没有比较规则,不知道谁大谁小。

/*** @author Mr.乐* @Description  自定义比较器*/
import java.util.TreeSet;public class TreeSetTest04 {public static void main(String[] args) {Customer c1 = new Customer(32);Customer c2 = new Customer(20);Customer c3 = new Customer(30);Customer c4 = new Customer(25);// 创建TreeSet集合TreeSet<Customer> customers = new TreeSet<>();// 添加元素customers.add(c1);customers.add(c2);customers.add(c3);customers.add(c4);// 遍历for (Customer c : customers){System.out.println(c);}}
}// 放在TreeSet集合中的元素需要实现java.lang.Comparable接口。
// 并且实现compareTo方法。equals可以不写。
class Customer implements Comparable<Customer>{int age;public Customer(int age){this.age = age;}// 需要在这个方法中编写比较的逻辑,或者说比较的规则,按照什么进行比较!// k.compareTo(t.key)// 拿着参数k和集合中的每一个k进行比较,返回值可能是>0 <0 =0// 比较规则最终还是由程序员指定的:例如按照年龄升序。或者按照年龄降序。@Overridepublic int compareTo(Customer c) { // c1.compareTo(c2);return c.age - this.age;}public String toString(){return "Customer[age="+age+"]";}
}

          匿名内部类方式

public class TreeSetTest05 {public static void main(String[] args) {
//        TreeSet<Student> ts = new TreeSet<>();//默认排序规则TreeSet<Student> ts = new TreeSet<>(new Comparator<Student>() {@Overridepublic int compare(Student o1, Student o2) {int res = o1.getAge() - o2.getAge();return 0 == res ? o1.getName().compareTo(o2.getName()) : res;//三目运算符  等于零用姓名排序}});//默认排序规则//添加元素ts.add(new Student("Andy",19));ts.add(new Student("Jack",18));ts.add(new Student("Tom",21));ts.add(new Student("Lucy",17));ts.add(new Student("Bob",21)); //当年龄相同时,按照姓名的字典顺序排序for (Student stu : ts) {System.out.println(stu);}}
}
Comparable和Comparator怎么选择呢?当比较规则不会发生改变的时候,或者说当比较规则只有1个的时候,建议实现Comparable接口。如果比较规则有多个,并且需要多个比较规则之间频繁切换,建议使用Comparator接口。

6 -Map 

6.1 -概述

双列集合:用来存储键值对的集合。

  • interface Map<K,V> : K(key)键 ,V(value)值

  • 将键映射到值的对象,不能出现重复的键,每个键最多可以映射到一个值

1、Map和Collection没有继承关系。
2、Map集合以key和value的方式存储数据:键值对key和value都是引用数据类型。key和value都是存储对象的内存地址。key起到主导的地位,value是key的一个附属品。

例子:

学号(Key)姓名(Value)
STU001张三
STU002李四
STU003张三

6.2 -Map的基本方法

方法名说明
V put(K key,V value)设置键值对
V remove(Object key)删除元素
void clear()清空集合
boolean containsKey(Object key)判断键是否存在,存在则返回true
boolean containsValue(Object value)判断值是否存在,存在则返回true
boolean isEmpty()判断集合是否为空
int size()获取集合元素个数
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;/*** @author Mr.乐* @Description  集合的基本方法*/
public class Map01 {public static void main(String[] args) {Map<String,String> map = new HashMap<>();map.put("STU001","Andy");map.put("STU002","Jack");map.put("STU003","Tom");map.put("STU004","Bob");map.put("STU004","Smith");//设置(修改)//如果键不存在,则表示添加元素。如果键存在,则表示设置值。//删除System.out.println(map.remove("STU003"));  //Tom//判断是否包含System.out.println(map.containsKey("STU003"));  //falseSystem.out.println(map.containsKey("STU004"));  //trueSystem.out.println("-----------------------");System.out.println(map.containsValue("Tom"));  //falseSystem.out.println(map.containsValue("Smith")); //trueSystem.out.println("-----------------------");System.out.println(map.isEmpty());//判断集合是否为空   falsemap.clear();//清空集合System.out.println(map.isEmpty()); //trueSystem.out.println(map); //{}}
}

6.3 -Map集合的获取功能 

import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;/*** @author Mr.乐* @Description*/
public class map_get {public static void main(String[] args) {Map<String,String> map = new HashMap<>();map.put("STU001","Andy");map.put("STU002","Jack");map.put("STU003","Tom");map.put("STU004","Bob");//get通过键获取值System.out.println(map.get("STU003"));System.out.println("------------------");//keySet 获取所有键的Set集合Set<String> keySet = map.keySet();System.out.println(keySet);//values  获取所有值的Collection集合Collection<String> values = map.values();System.out.println(values);//entrySet  获取所有键值对对象的Set集合Set<Map.Entry<String, String>> es = map.entrySet();//Map集合通过entrySet()方法转换成的这个Set集合,Set集合中元素的类型是 Map.Entry<K,V>//Map.Entry和String一样,都是一种类型的名字,只不过:Map.Entry是静态内部类,是Map中的静态内部类System.out.println(es);//[STU001=Andy, STU003=Tom, STU002=Jack, STU004=Bob]for (Map.Entry<String, String> entry:es){System.out.println("key:"+entry.getKey()+"    "+"value:"+entry.getValue());}/*key:STU001    value:Andykey:STU003    value:Tomkey:STU002    value:Jackkey:STU004    value:Bob*/}
}

6.4 -哈希表

通过 数组 + 链表 实现的一种数据结构

哈希表的构造方法的参数是一个长度为16个元素的数组,通过哈希值 % 16 的值,作为头节点在数组中选择对应的位置,就形成了哈希表。

         注:图转自动力节点。

6.5 -HashMap

        6.5.1 -底层源码

 public class HashMap{// HashMap底层实际上就是一个数组。(一维数组)Node<K,V>[] table;// 静态的内部类HashMap.Nodestatic class Node<K,V> {final int hash; // 哈希值(哈希值是key的hashCode()方法的执行结果。hash值通过哈希函数/算法,可以转换存储成数组的下标。)final K key; // 存储到Map集合中的那个keyV value; // 存储到Map集合中的那个valueNode<K,V> next; // 下一个节点的内存地址。}}

        6.5.2 -特点

1、无序,不可重复。为什么无序? 因为不一定挂到哪个单向链表上。不可重复是怎么保证的? equals方法来保证HashMap集合的key不可重复。如果key重复了,value会覆盖。2、放在HashMap集合key部分的元素其实就是放到HashSet集合中了。所以HashSet集合中的元素也需要同时重写hashCode()+equals()方法。
3、HashMap集合的默认初始化容量是16,默认加载因子是0.75这个默认加载因子是当HashMap集合底层数组的容量达到75%的时候,数组以二叉树开始扩容。重点,记住:HashMap集合初始化容量必须是2的倍数,这也是官方推荐的,这是因为达到散列均匀,为了提高HashMap集合的存取效率,所必须的。

6.5.3 -注意 

1.向Map集合中存,以及从Map集合中取,都是先调用key的hashCode方法,然后再调用equals方法!

        equals方法有可能调用,也有可能不调用。

        拿put(k,v)举例,什么时候equals不会调用? k.hashCode()方法返回哈希值, 哈希值经过哈希算法转换成数组下标。 数组下标位置上如果是null,equals不需要执行。 拿get(k)举例,什么时候equals不会调用? k.hashCode()方法返回哈希值, 哈希值经过哈希算法转换成数组下标。 数组下标位置上如果是null,equals不需要执行。

4.假设将所有的hashCode()方法返回值固定为某个值,那么会导致底层哈希表变成了 纯单向链表。

这种情况我们成为:散列分布不均匀。

什么是散列分布均匀?

假设有100个元素,10个单向链表,那么每个单向链表上有10个节点,这是最好的, 是散列分布均匀的。假设将所有的hashCode()方法返回值都设定为不一样的值,可以吗,有什么问题? 不行,因为这样的话导致底层哈希表就成为一维数组了,没有链表的概念了。 也是散列分布不均匀。散列分布均匀需要你重写hashCode()方法时有一定的技巧。

7 -Properties

Properties是一个Map集合,继承Hashtable,Properties的key和value都是String类型。 Properties被称为属性类对象。 Properties是线程安全的。

7.1 -方法 

import java.io.IOException;
import java.util.Properties;
import java.util.Set;/*** @author Mr.乐* @Description Properties特有方法*/
public class Properties01 {public static void main(String[] args) throws IOException {Properties prop = new Properties();final String SRC = "./myConf.ini";//定义配置信息存储路径
//        mySave(prop,SRC);//存储配置文件myLoad(prop,SRC);//加载配置文件信息//PASSWORD<--->123456//DATABASE<--->YX2115//PORT<--->3306//USERNAME<--->root}private static void myLoad(Properties prop, String src) throws IOException {FileReader fr = new FileReader(src);prop.load(fr);//通过流,加载指定路径的配置文件fr.close();//遍历Set<String> keySet = prop.stringPropertyNames();//获取对象键的Set集合for (String key : keySet) {System.out.println(key + "<--->" + prop.getProperty(key));//通过键拿到值}}private static void mySave(Properties prop, String src) throws IOException {//将配置信息存储到对象中prop.setProperty("USERNAME","root");prop.setProperty("PASSWORD","123456");prop.setProperty("DATABASE","YX2115");prop.setProperty("PORT","3306");//写入文件FileWriter fw = new FileWriter(src);//创建输出流对象prop.store(fw,"MyDataBase Configure!~");fw.close();}
}

8 -总结

        本篇文章介绍了集合的常用方法以及个别集合的底层是如何实现的。介绍了集合的继承与实现结构。各个集合的扩容方式及扩容大小以及各个集合的优点和用途。希望大家可以根据本篇文章可以更加深刻的理解java中的集合。

 


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