集合框架 --- List、Set、Map

快来打我* 2023-09-29 02:45 16阅读 0赞

**目录**

集合框架综述

集合框架的组成

List（列表）

ArrayList

LinkedList

Set(集)

HashSet

Map（映射）

HashMap

Properties

泛型语法

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### 集合框架综述 ###

集合 --- 把批量数据集中合并在一起进行操作。 数组是集合的一种，而且是最简单最原始的一种。体现在三个方面：

1、只能存放同一数据类型元素；

2、大小一旦确定不能更改；

3、所有元素存放在连续内存地址空间。

我们通过面向对象的多态特性，可以解决问题1；通过面向对象的类的封装性，可以解决了问题2。但是，问题3如何解决呢？这涉及到了数据在内存中的存放形式问题（数据结构）。

在JDK当中，早就写好了解决以上3个问题的集合类。而且不止一个，它们构成了Java集合框架(JCF)。

### 集合框架的组成 ###

1.  Collection接口是所有集合类的根接口；
2.  List、Set、Map代表了三种结构不同使用场景不同的三种集合类型。其中：List和Set直接继承于Collection，Map间接来自于Collection；
3.  我们在实际使用的时候，用的是List/Set/Map的实现类。需要掌握常见类的使用API。
4.  Collections和Arrays是集合框架提供的两个工具类，自带了大量对于批量数据的操作方法（包括：找最大，找最小，排序等等）
5.  比较器（Comparator和Comparable）\\ 迭代器(Iterator) 也是用于辅助操作集合内容的接口。
6.  在集合框架的类设计中，还使用了一种叫做"泛型"的Java语法。

### List（列表） ###

List的特点 - 线性(有序) 我们往List集合中放置的元素，会根据我们放的顺序对应它存的顺序。正是因为有序这个特点，List当中的元素都是有下标的，而且所有的下标都是从0开始的。

#### ArrayList ####

这个类从名字上就可以看出来，他是在底层使用数组来实现的，跟我们之前自定义的Array几乎是一摸一样的设计方案。

添加元素 --- add 注意： 添加的元素默认都是Object类型，基本数据类型进去也是用的“自动封箱”； 可以添加重复的； 可以添加null。

获取元素 --- get 根据下标去获取该位置的元素； 下标不对，会报异常。

修改元素 --- set 根据下标去修改该位置的元素； 下标不对，会报异常

删除元素 --- remove removeAll 注意： remove是重载方法，可以根据下标删除， 也可以根据元素删除（如果有重复元素，只删除一个，且是前面的）。

遍历：

1、普通for循环照用；

2、迭代器循环； 将集合当中的元素，从头到尾访问一遍。最大的特点就是不能回头，也不会跳过。

3、for-each循环 是专用于从集合类（包括数组）当中，挨个儿每一个元素的循环语法。只要我们不考虑在遍历操作中增/删/跳的动作，只是简单的从头到尾访问，那么使用这个语法比普通for还要简单。 大家需要知道：集合框架类的for-each语句在底层中是基于迭代器（Iterator）实现的。

//从集合对象中，每次循环取一个元素赋值给变量
        for(元素类型 变量 ： 集合对象){
            //实现对变量的操作
        }

#### LinkedList ####

拥有和ArrayList一摸一样的API，甚至执行后的效果也是一样的。但是LinkedList在底层的数据结构上采用了**“双向链表”**的设计。

***LinkedList和ArrayList的区别***

1、底层区别：前者是双向链表；后者是数组；

2、效率区别：前者在执行元素的增删动作的时候效率更高；后者在执行遍历查找动作的时候效率更高。

***ArrayList 和 Vector的区别***

都是List集合，底层都是数组，

区别： ArrayList是线程不安全的； Vector是线程安全的。

### Set(集) ###

Set的特点：不能重复。 Set集合中相同的元素只能存放一次，并且由于线性不是它的特点，所以我们放的顺序和它存的顺序不一致，因此在Set当中是没有下标这个概念的。

#### HashSet ####

增加元素 -- add 当我们重复添加一个已经在Set当中存在的元素时，不会报错，只是没有放进去。 允许放入null元素，当然也只能放一个。

获取元素 --- 没有获取某个元素的方法

修改元素 --- 没有修改指定元素的方法

删除元素 --- remove removeAll remove方法没有重载，只能根据对象进行删除。

获取元素个数 -- size

遍历 :

1、不能使用普通for循环；

2、只能使用for-each语句，从头到尾访问一次。

***HashSet是如何判断两个元素重复的？***

HashSet是通过调用元素的hashcode方法和equals方法来判断两个元素是否重复的。在Java的规范当中要求：两个相同元素理论上应该具有同样的hashcode值，以及equals要返回true。 HashSet也是按照这个规范来做的，它会先判断元素的hashcode值是否一直，然后再调用equals方法看是否返回true。

### Map（映射） ###

从名称上，我们能看出来Map这种集合，它的元素是成对存放的。它的元素是以KV对的形式存放的。Key不能重复，Value是通过Key去映射的。

#### HashMap ####

HashMap是通过hashcode值保证Key的唯一性的。

增加 --- put Key和Value都可以为null，但是由于Key不能重复，所以只有一个Key可以为null。

获取 --- get 通过Key去获取值 如果Key不存在，不会报错，只会返回null。

修改 --- put 通过已经存在的key，去修改它的值。

删除 --- remove 通过Key进行删除，如果Key不存在，也不会报错，只是没有执行删除操作而已。

获取个数 --- size

遍历 --- 需要单独遍历所有的Key或所有的值

keySet() --- 获取所有的Key，返回一个Set集合

Values() --- 获取所有的值，返回一个Collection集合 然后再通过for-each循环遍历每个Key或每个值。