单列集合Collection、list、set

我不是女神ヾ 2024-04-01 10:02 85阅读 0赞

**目录**

一、collection

二、list集合

1、ArrayList集合底层原理

2、LinkedList集合

三、set系列集合

1、Set集合的实现类

2、HashSet底层原理

3、LinkedHashSet底层原理

4、TreeSet的特点

5、如何使用好集合

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### **一、collection** ###

collection是单列集合的顶层接口，他的功能是全部单列集合都可以继承使用的。

**collection常用方法**

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>方法名</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public boolean add(E e)</td> 
   <td>把给定的对象添加到当前集合中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public void clear()</td> 
   <td>清空集合中所有的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public boolean remove(E e)</td> 
   <td>把给定的对象在当前集合中删除</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public boolean contains(object obj)</td> 
   <td>判断当前集合中是否包含给定的对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public boolean isEmpty()</td> 
   <td>判断当前集合是否为空</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public int size()</td> 
   <td>返回集合中元素的个数/集合的长度</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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### 二、list集合 ###

特点：

1、有序:存和取的元素顺序一致有索引

2、可以通过索引操作元素可重复

3、存储的元素可以重复

**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。

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>方法名</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void add(int index,E element)</td> 
   <td>在此集合中的指定位置插入指定的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>E remove(int index)</td> 
   <td>删除指定索引处的元素，返回被删除的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>E set(int index,E element)</td> 
   <td>修改指定索引处的元素，返回被修改的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>E get(int index)</td> 
   <td>返回指定索引处的元素</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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#### **1、ArrayList集合底层原理** ####

1、利用空参创建的集合，在底层创建一个默认长度为10的数组

2、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

3、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

#### **2、LinkedList集合** ####

底层数据结构是双链表，查询慢，首尾操作的速度是极快的，所以多了很多首尾操作的特有API。

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>特有方法</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public void addFirst(E e)</td> 
   <td>在该列表开头插入指定的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public void addLast(E e)</td> 
   <td>将指定的元素追加到此列表的末尾</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public E getFirst()</td> 
   <td>返回此列表中的第一个元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public E getLast()</td> 
   <td>返回此列表中的最后一个元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public E removeFirst()</td> 
   <td>从此列表中删除并返回第一个元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>public E removeLast()</td> 
   <td>从此列表中删除并返回最后一个元素</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### **三、set系列集合** ###

特点：

1、无序：存取顺序不一致

2、不重复：可以去除重复

3、无索引：没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历，也不能通过索引来获取元素

#### **1、Set集合的实现类** ####

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。

#### **2、HashSet底层原理** ####

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以后，当链表长度超过8，而且数组长度大于等于64时，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

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

**哈希表组成**

JDK8之前:数组+链表

JDK8开始:数组+链表+红黑树

**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）

#### **3、LinkedHashSet底层原理** ####

有序、不重复、无索引。

这里的有序指的是保证存储和取出的元素顺序一致

原理:底层数据结构是依然哈希表，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。

1. LinkedHashSet集合的特点和原理是怎么样的?

有序、不重复、无索引

底层基于哈希表，使用双链表记录添加顺序

2．在以后如果要数据去重，我们使用哪个?

默认使用HashSet

如果要求去重且存取有序，才使用LinkedHashSet

#### **4、TreeSet的特点** ####

不重复、无索引、可排序

可排序:按照元素的默认规则(有小到大)排序。

TreeSet集合底层是基于红黑树的数据结构实现排序的，增删改查性能都较好。

**TreeSet集合默认的规则**

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。

**TreeSet的两种比较方式**

方式一：默认排序/自然排序:Javabean类实现Comparable接口指定比较规则

方式二：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，如果第一种不能满足当前需求，就使用第二种

**方法返回值的特点**

负数:表示当前要添加的元素是小的，存左边

正数:表示当前要添加的元素是大的，存右边

0:表示当前要添加的元素已经存在，舍弃

#### **5、如何使用好集合** ####

1．如果想要集合中的元素可重复

用ArrayList集合，基于数组的。（用的最多)

2．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

用LinkedList集合，基于链表的。

3．如果想对集合中的元素去重

用HashSet集合，基于哈希表的。(用的最多)

4．如果想对集合中的元素去重，而且保证存取顺序

用LinkedHashSet集合，基于哈希表和双链表，效率低于HashSet。

5．如果想对集合中的元素进行排序

用Treeset集合，基于红黑树。后续也可以用List集合实现排序。

注：总结来自于哔哩哔哩java视频、从入门到起飞尼古拉斯阿玮老师

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