黑马程序员——JAVA学习笔记八(集合)

1，    JAVA最初版本只为最常用的数据结构提供了很少的一组类：Vector、Stack、Hashtable、BitSet与Enumeration接口，从JAVA1.2版本开始推出了一组功能完善的的数据结构。

集合类的由来：

 对象用于封装特有数据，对象多了需要存储，如果对象的个数不确定。

 就使用集合容器进行存储。

集合特点：

1，用于存储对象的容器。

2，集合的长度是可变的。

3，集合中不可以存储基本数据类型值。

4，接口与实现相互分离。

集合框架是为表示和操作集合而规定的一种统一的标准的体系结构。任何集合框架都包含三大块内容：对外的接口、接口的实现和对集合运算的算法。

2，    Java类中，集合类中的基本接口是Collection接口，继承了Itearble接口。

Collection的常见方法：

1，添加。

 boolean add(Object obj):

 boolean addAll(Collection coll):

2，删除。

 boolean remove(object obj):

 boolean removeAll(Collection coll);

 void clear();

3，判断：

 boolean contains(object obj):

 boolean containsAll(Colllection coll);

 boolean isEmpty():判断集合中是否有元素。

4，获取：

 int size():

 Iterator iterator():取出元素的方式：迭代器。

 该对象必须依赖于具体容器，因为每一个容器的数据结构都不同。

 所以该迭代器对象是在容器中进行内部实现的。

 对于使用容器者而言，具体的实现不重要，只要通过容器获取到该实现的迭代器的对象即可，

 也就是iterator方法。

 Iterator接口就是对所有的Collection容器进行元素取出的公共接口。

 其实就是抓娃娃游戏机中的夹子！

5，其他：

 boolean retainAll(Collection coll);取交集。

 Object[] toArray():将集合转成数组。

为了让实现collection更简单，java类库提供了一个类AbstractCollection，它将基础方法size和itreator抽象化了。实现者只需要继承该类就行。

3，    迭代器，Iterator接口包含了3个方法，

public interface Iterator<E>

{

    E     next();

    boolean hasNext();

    void remove();

}

通过反复调用next方法可以逐个访问每个元素，不能用数组索引，到达末尾抛出NoSuchElementException异常。因此应该先调用hasNext()方法确保还有元素可供访问。 JAVA5以后可以使用for each访问。

for each循环可以与任何实现了Itreable接口的对象一起工作。

public interface Itreable<E> {

    Itreator <E> itreator();

}

Itreator接口的next和hasNext方法与Enumeration接口的nexElement和hasMoreElements方法一样，但是这个太累赘。

删除元素，Itreator接口的remove方法将会删除上次调用next方法时返回的元素。如果调用remove之前没有调用next将是不合法的，这样会抛出一个IllegalStateException。

4，    JAVA中具体的集合

Arraylist            一种可以动态增长和缩减的索引序列

LinkedList         一种可以在任何位置进行高效地插入和删除操作的有序序列

ArrayDeque      一种用循环数组实现的双端队列

HashSet            一种没有重复元素的无序集合

TreeSet             一种有序集合

EnumSet           一种含枚举类型值的集合

LinkedList        一种记住元素插入顺序次序的集合

ProiorityQueue    一种允许高效删除最小元素的集合

HashMap            一种存储键/值关联的数据结构

TreeMap            一种键值有序的排列的映射表

EnumMap        一种键值属于枚举类型的映射表

LinkedHashMap        一种可以记住键/值项添加次序的映射表

WeakHashMap            一种其值无用武之地后可以被垃圾回收器回收的映射表

IdentityHashMap          一种用== 而不是equals比较键值的映射表

4，    List接口

List是有序集合，在JAVA中所有的链表都是双向列表。

由于LinkedList.add方法将对象添加到链表的末尾，但是有时需要把元素添加到中间，所以这个任务交给了迭代器。因为只有自然有序的集合使用迭代器添加才有意义(set就没有自然顺序)，所以普通的Itreator没有add方法。集合类提供了ListItreator，其中包含了add方法，previous（) hasPrevious()。add方法在迭代器之前添加一个新对象。当迭代器越过最后一个元素时，添加新的元素将会变成表末尾。如下ABC有四个位置可以插入。

|ABC A|BC AB|C ABC|，，如果调用next,再调用remove方法将会删除迭代器左侧的元素，如果是previous，则会将右侧的元素删除掉。不能调用两次remove。set方法将会用一个新元素取代调用next或previous返回的上一个元素。

链表迭代器能偶检测不同步修改，迭代器发现的他的集合被另一个迭代器或者集合本身修改(添加元素，删除元素)时，就会抛出一个Concurrent ModificationException异常。所以应该遵循以下规则：可以根据需要给容器附加许多的迭代器，但是这些迭代器只能读取列表，另外，再单独附加一个技能度又能写的迭代器。

虽然LinkList提供了get.但是要遍历效率低下。

如果需要对列表进行随机访问，可用ArrayList，Vector（同步安全）。

5，    Set接口

链表和数组按照人们的意愿排列元素的次序，但是想要查看某个元素，需要遍历所有元素。有一种数据结构，可以快速的查找所需要的对象，这就是散列表(hashTable）。散列表为每个对象计算一个整数，称为散列码。散列码是由不同的数据域的对象产生不同的散列码。自己实现的hashcode要与equals相兼容。JAVA中散列表用链表数组实现，每个列表称为桶(bucket),有时候桶满了，叫做散列冲突，这时需要比较元素内容。

Set是没有重复元素的的元素集合。

1，判断的是两个元素的哈希值是否相同。

 如果相同，在判断两个对象的内容是否相同。

2，判断哈希值相同，其实判断的是对象的hashCode的方法。判断内容相同，用的是equals方法。

在更改集合中的元素时要格外小心，如果元素的散列码发生了改变，元素在数据结构中的位置也会发生改变。

TreeSet类与散列集类似，但是它是一个有序集合，可以按任何顺序将元素排序。使用红黑树，查找复杂度 log2n.

    判断元素唯一性的方式：就是根据比较方法的返回结果是否是0，是0，就是相同元素，不存。

    TreeSet对元素进行排序的方式一：

    让元素自身具备比较功能，元就需要实现Comparable接口。覆盖compareTo方法。

    如果不要按照对象中具备的自然顺序进行排序。如果对象中不具备自然顺序。怎么办？

    可以使用TreeSet集合第二种排序方式二：

    让集合自身具备比较功能，定义一个类实现Comparator接口，覆盖compare方法。

    将该类对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。 它是比较方法的持有器，将这种对象叫做函数对象，函数对象通常定位匿名内部类。

从JAVA6，TreeSet实现了NavigableSet接口，增加了几个便于定位元素以及反响遍历的方法。

6，    映射表，映射表用来存放键值对，如果提供了键，就能找到对应的值。

JAVA类为映射库提供了两个通用的实现：HashMap和TreeMap

散列映射表对键进行散列，树映射表用键的整体顺序对元素进行排序，并将其组织成搜索树。散列或比较函数只能作用于键，与键关联的的值不能进行散列或比较。键必须是唯一的，不能一个键对应两个值。

Map有三个视图，分别是 键集、值集合、键/值对集。

Set<K> keySet()

Collection<K> values()

Set<Map.Entry<K，V>>entrySet()

7,    集合框架，java的集合类构成了集合类的框架。它为集合的实现者定义了大量的接口和抽象类。

RandomAccess没有任何方法，可以用来检测集合是否支持高效随机访问。 ArrayList和Vector都支持该接口。

8，    视图与包装器，通过使用视图可以获得其他的实现了集合接口和映射表接口的对象，例如：keyset，初看起来，好像这个方法创建了一个新的

集合，并将所有的键值都填进去了，然后返回这个集合。然而这个情况并非如此。keyset方法返回了一个实现Set接口的的类对象，这个类的方法对原映射表进行操作，这种集合称为视图。视图技术在集合框架后中有许多非常有用的应用。

1，轻量级包装器，Arrays.aiList（）将返回一个包装了普通JAVA数组的List包装器。不是ArrayList,它是一个视图对象，带有访问底层数组的get和set方法。还有Collections类包含了很多使用方法，这些方法的参数和返回值都是集合。

2，子范围，可以为很多集合建立子范围视图。例如。Collection.subrange(n1, n2)。可以将任何操作应用于子范围。

3，不可修改的视图,Collections还有几个方法，用于产生集合的不可修改视图（unmodifable views）。这些视图对现有集合增加了一个运行时的检查，如果发现试图对集合进行修改，则抛出一个异常。有6个：

Collections.unmodifiableCollection

****.unmodfiableList

****.unmodfiableSet

****.unmodfiableSortSet

****.unmodfiableMap

****.unmodfiableSortMap

4，同步视图，如果多个线程访问集合，就必须确保集合不被意外的破坏。如：Collections.synchornizedMap( Map)

5，检查视图，JAVA5增加了一组检查视图，用来对泛型类型发生的问题时提供调试支持。

ArrayList<Stirng > string = new ArrayList<>()

ArrayList st = string    ;

str.add(new Date（））；

这个错误在运行时不会被检测出来。只有在强转时，才会抛出异常。

检查视图可以检测这一个问题。

Collection.checkList(string, String.class)

注：被检测视图受限于虚拟机可以运行的运行时检查。

9，    工具类Arrays Collections  数组与集合之间的转换。

List<T> Arrays.asList(T...) 数据转化为集合

Object[] toArray()    集合转化为数组

<T> T[] toArray(T[] a)集合转为为数组

返回包含此 collection 中所有元素的数组；返回数组的运行时类型与指定数组的运行时类型相同。如果指定的数组能容纳该 collection，则返回包含此 collection 元素的数组。否则，将分配一个具有指定数组的运行时类型和此 collection 大小的新数组。

如果指定的数组能容纳 collection，并有剩余空间（即数组的元素比 collection 的元素多），那么会将数组中紧接 collection 尾部的元素设置为 null。（只有 在调用者知道此 collection 没有包含任何 null 元素时才能用此方法确定 collection 的长度。）

如果此 collection 对其迭代器返回的元素顺序做出了某些保证，那么此方法必须以相同的顺序返回这些元素。