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Java学习笔记-集合，java高级工程师面试问题

2021-12-25 13:33:06 作者：互联网

List：一种有序列表的集合，允许重复元素
Set：一种保证没有重复元素的集合，无序集合
Map：一种通过键值（key-value）查找的映射表集合

集合常用方法：

1、boolean add(Object obj)：添加一个对象

2、boolean addAll(Collection c)：将一个集合中的所有对象添加到此集合中

3、void clear()：清空此集合中的所有对象

4、boolean contains(Object o)：检查此集合中是否包含o对象

5、boolean equals(Object o)：比较此集合是否与指定对象相等

6、boolean isEmpty()：判断此集合是否为空

7、boolean remove(Object o)：在此集合中移除o对象

8、int size()：返回此集合中的元素个数

9、Object[ ] toArray()：将此集合转换成数组

10、Iterator< > iterator()：返回在此collection的元素上进行迭代的迭代器

示例代码：

import java.util.ArrayList;

import java.util.Collection;

import java.util.Iterator;

public class Demo01 {

public static void main(String[] args) {

//创建集合

Collection collection = new ArrayList();

//添加元素

collection.add(“苹果”);

collection.add(“香蕉”);

collection.add(“梨”);

System.out.println(“元素个数：”+collection.size());

System.out.println(collection);

//删除元素

collection.remove(“香蕉”);

System.out.println(“删除之后元素个数：”+collection.size());

//遍历（重点）

//1.使用增强for(foreach)

for (Object object: collection

) {

System.out.println(object);

}

System.out.println("-----------------------------");

//2.使用迭代器（迭代器专门用来遍历集合的一种方式）

//haNext(); 仍有元素可以迭代返回true

//next(); 获取下一个元素

//remove(); 移除当前元素

Iterator it = collection.iterator();

//迭代过程中不允许使用collection.remove方法可以用it.remove

while(it.hasNext()){//hasNext()判断是否有下一个元素

String s = (String)it.next();//next()返回下一个元素

System.out.println(s);

it.remove();

}

System.out.println(“当前元素：”+collection.size());

System.out.println("----------------");

//判断

System.out.println(collection.contains(“西瓜”));

System.out.println(collection.isEmpty());

}

package study.gather.Demo01;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Collection;

public class Demo02 {

public static void main(String[] args) {

//新建collection对象和学生对象

Collection collection = new ArrayList();

Student s1 = new Student(“张三”, 20);

Student s2 = new Student(“李四”, 25);

Student s3 = new Student(“王五”, 24);

//添加数据

collection.add(s1);

collection.add(s2);

collection.add(s3);

System.out.println(“元素个数：”+collection.size());

System.out.println(collection.toString());

//删除

collection.remove(s1);

System.out.println(“元素个数：”+collection.size());

//清空

collection.clear();//只是在将对象在集合里移除了但是对象并没有消失

}

重写equals方法

如何正确编写equals()方法？equals()方法要求我们必须满足以下条件：

自反性（Reflexive）：对于非null的x来说，x.equals(x)必须返回true；
对称性（Symmetric）：对于非null的x和y来说，如果x.equals(y)为true，则y.equals(x)也必须为true；
传递性（Transitive）：对于非null的x、y和z来说，如果x.equals(y)为true，y.equals(z)也为true，那么x.equals(z)也必须为true；
一致性（Consistent）：对于非null的x和y来说，只要x和y状态不变，则x.equals(y)总是一致地返回true或者false；
对null的比较：即x.equals(null)永远返回false。

我们总结一下equals()方法的正确编写方法：

先确定实例“相等”的逻辑，即哪些字段相等，就认为实例相等；
用instanceof判断传入的待比较的Object是不是当前类型，如果是，继续比较，否则，返回false；
对引用类型用Objects.equals()比较，对基本类型直接用==比较。
使用Objects.equals()比较两个引用类型是否相等的目的是省去了判断null的麻烦。两个引用类型都是null时它们也是相等的。
如果不调用List的contains()、indexOf()这些方法，那么放入的元素就不需要实现equals()方法。

示例代码：

import java.util.List;

import java.util.Objects;

public class HelloWord {

public static void main(String[] args) {

List list = List.of(

new Person(“Xiao”, “Ming”, 18),

new Person(“Xiao”, “Hong”, 25),

new Person(“Bob”, “Smith”, 20)

);

boolean exist = list.contains(new Person(“Bob”, “Smith”, 20));

System.out.println(exist ? “测试成功!” : “测试失败!”);

}

class Person {

String firstName;

String lastName;

int age;

public Person(String firstName, String lastName, int age) {

this.firstName = firstName;

this.lastName = lastName;

this.age = age;

}

@Override

public boolean equals(Object o) {

if (this == o) return true;

if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

Person person = (Person) o;

return age == person.age && Objects.equals(firstName, person.firstName) && Objects.equals(lastName, person.lastName);

}

@Override

public int hashCode() {

return Objects.hash(firstName, lastName, age);

}

List

在集合类中，List是最基础的一种集合：它是一种有序列表。

List的行为和数组几乎完全相同：List内部按照放入元素的先后顺序存放，每个元素都可以通过索引确定自己的位置，List的索引和数组一样，从0开始。

ArrayList

在这里插入图片描述

引用包：

import java.util.ArrayList;

创建方法：

ArrayList arrayList = new ArrayList();

示例代码：

import java.util.ArrayList;

import java.util.Comparator;

public class RunoobTest {

public static void main(String[] args) {

ArrayList sites = new ArrayList();

//添加元素

sites.add(“Google”);

sites.add(“Runoob”);

sites.add(“Taobao”);

sites.add(“Weibo”);

System.out.println(sites);

//访问元素

System.out.println(sites.get(1)); // 访问第二个元素

//修改元素

sites.set(2, “Wiki”); // 第一个参数为索引位置，第二个为要修改的值

System.out.println(sites);

//删除元素

sites.remove(3); // 删除第四个元素

System.out.println(sites);

//获取List长度

System.out.println(sites.size());

//循环输出元素

for (int i = 0; i < sites.size(); i++) {

System.out.println(sites.get(i));

}

for (String i : sites) {

System.out.println(i);

}

//List排序

sites.sort(Comparator.naturalOrder());

System.out.println("排序后: " + sites);

}

List转Array：

import java.util.List;

public class HelloWord {

public static void main(String[] args) {

List list = List.of(“apple”, “pear”, “banana”);

//第1种方法

Object[] array = list.toArray();

for (Object s : array) {

System.out.println(s);

}

//第2种方法，指定类型

String[] stringArray1 = list.toArray(new String[3]);

for (String n : stringArray1) {

System.out.println(n);

}

//第2种方法改进版

String[] stringArray2= list.toArray(new String[list.size()]);

for (String n : stringArray2) {

System.out.println(n);

}

//第3种方法

String[] stringArray3 = list.toArray(String[]::new);

for (String n : stringArray3) {

System.out.println(n);

}

Array变List

import java.util.List;

public class HelloWord {

public static void main(String[] args) {

//Array变为List就简单多了，通过List.of(T…)方法

List list = List.of(12, 34, 56);

System.out.println(list);

//我们调用List.of()，它返回的是一个只读List,如下代码会报错

list.add(999); // UnsupportedOperationException

}

常用API：

| 方法 | 描述 |

| — | — |

| add() | 将元素插入到指定位置的 arraylist 中 |

| addAll() | 添加集合中的所有元素到 arraylist 中 |

| clear() | 删除 arraylist 中的所有元素 |

| clone() | 复制一份 arraylist |

| contains() | 判断元素是否在 arraylist |

| get() | 通过索引值获取 arraylist 中的元素 |

| indexOf() | 返回 arraylist 中元素的索引值 |

| removeAll() | 删除存在于指定集合中的 arraylist 里的所有元素 |

| remove() | 删除 arraylist 里的单个元素 |

| size() | 返回 arraylist 里元素数量 |

| isEmpty() | 判断 arraylist 是否为空 |

| subList() | 截取部分 arraylist 的元素 |

| set() | 替换 arraylist 中指定索引的元素 |

| sort() | 对 arraylist 元素进行排序 |

| toArray() | 将 arraylist 转换为数组 |

| toString() | 将 arraylist 转换为字符串 |

| ensureCapacity() | 设置指定容量大小的 arraylist |

| lastIndexOf() | 返回指定元素在 arraylist 中最后一次出现的位置 |

| retainAll() | 保留 arraylist 中在指定集合中也存在的那些元素 |

| containsAll() | 查看 arraylist 是否包含指定集合中的所有元素 |

| trimToSize() | 将 arraylist 中的容量调整为数组中的元素个数 |

| removeRange() | 删除 arraylist 中指定索引之间存在的元素 |

| replaceAll() | 将给定的操作内容替换掉数组中每一个元素 |

| removeIf() | 删除所有满足特定条件的 arraylist 元素 |

| forEach() | 遍历 arraylist 中每一个元素并执行特定操作 |

小结：

ArrayList必须要连续空间，查询快、增删慢
频繁访问列表中的某一个元素时使用ArrayList。
只需要在列表末尾进行添加和删除元素操作时使用ArrayList。

LinkedList

链表（Linked list）是一种常见的基础数据结构，是一种线性表，但是并不会按线性的顺序存储数据，而是在每一个节点里存到下一个节点的地址。链表可分为单向链表和双向链表。

一个单向链表包含两个值: 当前节点的值和一个指向下一个节点的链接。

在这里插入图片描述

一个双向链表有三个整数值: 数值、向后的节点链接、向前的节点链接。

在这里插入图片描述

以下情况使用 LinkedList :

你需要通过循环迭代来访问列表中的某些元素。
需要频繁的在列表开头、中间、末尾等位置进行添加和删除元素操作。

LinkedList 继承了 AbstractSequentialList 类。

LinkedList 实现了 Queue 接口，可作为队列使用。

LinkedList 实现了 List 接口，可进行列表的相关操作。

LinkedList 实现了 Deque 接口，可作为队列使用。

LinkedList 实现了 Cloneable 接口，可实现克隆。

LinkedList 实现了 java.io.Serializable 接口，即可支持序列化，能通过序列化去传输

在这里插入图片描述

引用包：import java.util.LinkedList;

创建方法：

LinkedList list = new LinkedList(); // 普通创建方法

或者

LinkedList list = new LinkedList(Collection<? extends E> c); // 使用集合创建链表

示例代码：

import java.util.LinkedList;

public class HelloWord {

public static void main(String[] args) {

LinkedList sites = new LinkedList();

sites.add(“Google”);

sites.add(“Runoob”);

sites.add(“Taobao”);

sites.add(“Weibo”);

// 使用 addFirst() 在头部添加元素

sites.addFirst(“Baidu”);

// 使用 addLast() 在尾部添加元素

sites.addLast(“Alibaba”);

for (int size = sites.size(), i = 0; i < size; i++) {

System.out.println(sites.get(i));

}

// 使用 removeF

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irst() 移除头部元素

sites.removeFirst();

// 使用 removeLast() 移除尾部元素

sites.removeLast();

for (String i : sites) {

System.out.println(i);

}

// 使用 getFirst() 获取头部元素

System.out.println(sites.getFirst());

// 使用 getLast() 获取尾部元素

System.out.println(sites.getLast());

}

常用方法：传送门

小结：

API
首尾添加
首尾获取
首尾移除
（双向）链表结构：
每一个元素都分为上一个，下一个，当前元素
每次增加元素，只新增一个对象，极大提高了集合元素变化的性能
对元素的访问性能不高，因为其本质是没有游标的，要访问某个元素都是从首尾开始迭代

Set

如果我们只需要存储不重复的key，并不需要存储映射的value，那么就可以使用Set。

特点：

无序、无下标、元素不可重复
Set实现了Collection接口中定义的方法。

Set用于存储不重复(唯一)的元素集合，它主要提供以下几个方法：

将元素添加进Set：boolean add(E e)
将元素从Set删除：boolean remove(Object e)
判断是否包含元素：boolean contains(Object e)

Set实际上相当于只存储key、不存储value的Map。我们经常用Set用于去除重复元素。

在这里插入图片描述

Set接口并不保证有序，而SortedSet接口则保证元素是有序的：

HashSet是无序的，因为它实现了Set接口，并没有实现SortedSet接口；
TreeSet是有序的，因为它实现了SortedSet接口。

HashSet

没有真正意义上的set集合，他使用的是HashMap的key。

方法：

新建集合 HashSet<String> hashSet = new HashSet<String>();
添加元素 hashSet.add( );
删除元素 hashSet.remove( );
遍历操作

增强for for(type type : hashSet)

迭代器 Iterator<String> it = hashSet.iterator( );

判断 hashSet.contains( );， hashSet.isEmpty();

TreeSet

特点：

基于排列顺序实现元素不重复
实现SortedSet接口，对集合元素自动排序
元素对象的类型必须实现Comparable接口，指定排序规则
通过CompareTo方法确定是否为重复元素
使用TreeSet和使用TreeMap的要求一样，添加的元素必须正确实现Comparable接口，如果没有实现Comparable接口，那么创建TreeSet时必须传入一个Comparator对象。

方法：

创建集合 TreeSet treeSet = new TreeSet<>()
添加元素 treeSet.add();
删除元素 treeSet.remove();
遍历 1. 增强for 2. 迭代器
判断 treeSet.contains();

使用：要求：元素必须实现Comparable接口，compareTo()方法的返回值为0，认为是重复元素

// 重写compareTo

@override

public int compareTo(Person o){

int n1 = this.getName().compareTo(o.getName()); //后面的compareTo方法为String带的方法

int n2 = this.getAge()-o.getAge();

return n1 == 0 ? n2 : n1;

}

或者传入一个Comparator对象

// 重写compare 创建集合时就制定比较规则

TreeSet treeSet = new TreeSet<>(new Comparator){

@override

标签：java,元素,List,sites,System,面试,println,Java,out
来源： https://blog.csdn.net/m0_64867092/article/details/122142303