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一、java核心技术卷一集合

2021-12-28 02:02:30 作者：互联网

集合

1.集合框架中的类

2.具体的集合

　　1.数组列表 ArrayList --- 当需要快速访问集合的元素，选用ArrayList 如果需要同步使用Vector

　　2.链表

　　　　结构图：

　　　　如果需要插入和删除的操作比较频繁，并且集合比较大，选用链表集合

　　3.散列集合

　　　　左边是桶，链表是桶对应存放的对象链表

　　　　对象存放在哪个桶 == 对象的散列值%桶的数量取余

　　　　如果桶中没有数据，直接插入，如果桶中对象满了- --> 散列冲突　　(java 8 中，桶中对象满时，会从链表变成平衡二叉树)

　　　　减少散列冲突： 1. 设置桶数一般设置为要填充的个数的75%-150% 2.填充因子0.75，如果填入元素超过了75%，则会再散列，双倍桶数进行再散列

　　　　标准类库使用的桶数是2的幂，默认值是16

　　4.树集 treeset

　　　　有序集合 -- 按红黑树结构实现，插入的元素都查找到指定位置，然后add，add的速度比hashset要慢

　　　　如果集合的元素有n，新插入的元素大概需要log2N次比较(如果N 等于1000 ，那么大概需要10次， log2N--- 2的多少次幂等于N)　　

　　　　前提：要使用树集，元素必须可以比较，需要实现Comparable接口

　　5.队列与双端队列　　

　　　　队列，双端队列可以在头部或者尾部添加和删除元素。

　　6.优先级队列

　　　　PriorityQueue 优先级队列，总会获取优先级队列中最小的元素

　　　　迭代并不按照元素的排列顺序，实际上是没有排序，只是每次添加都把最小的元素放在了根部，使用堆(heap)一种二叉树

　　　　优先级队列可以用来存放任务，然后每次获取优先级最高的任务执行

3.映射

　　1.基本映射操作 hashMap treeMap

　　　　如果不需要对键进行排列，使用hashMap，它比treemap快

　　　　treemap用键的整体顺序对元素进行排序

　　2.更新映射项

　　　　map.merge("key", 2, Integer::sum);//如果key无值，设置为2，如果有，加上2

　　　　map.compute();如果key不存在会报空指针异常，merge不会

　　　　map的键值都可为null，compute、computeIfAbent、computeIfPresent、merge都是对键进行更新的操作

　　3.映射视图　　

　　　　3种视图：

　　　　可以在视图迭代器调用remove方法，不过不能增加元素

　4. 弱散列映射

　　　　weakhashmap 使用弱引用保存键，某个对象只由弱引用，垃圾回收回收它，但要放入队列，weakhashmap周期性的检查队列，以便找出新的弱引用，然后删除对应的条目

　5.链接散列集和映射 LinkedHashSet LinkedHashMap

　　　LinkedhashMap，如果添加元素后，直接遍历或者使用迭代器，那么按添加后的顺序打印出来

　　　LinkedHashMap将按访问顺序而不是插入顺序对条目进行迭代，从第二次访问可以看到，每次get或者put的条目会被放到末尾 --- LinkedHashMap对最近最少使用原则十分重要

    @Test
    public void testLinkedHashMap(){
        LinkedHashMap<String, String> linkedHashMap = new LinkedHashMap<String, String>(4, 0.75F,true);
        linkedHashMap.put("144-25-5464", "Amy Lee");
        linkedHashMap.put("567-24-2546", "Harry Hacker");
        linkedHashMap.put("157-62-7935", "Gary Cooper");
        linkedHashMap.put("456-62-5527", "Francesca Cruz");

        log.info("linkedHashMap --- " + linkedHashMap);
        linkedHashMap.forEach((k,v) -> log.info("k --- " + k + " --- v ----" + v));
        String s = linkedHashMap.get("567-24-2546");
        log.info("s --- " + s);
        log.info("linkedHashMap --- " + linkedHashMap);
        linkedHashMap.forEach((k,v) -> log.info("k --- " + k + " --- v ----" + v));
    }

　6.枚举集和映射 EnumSet EnumMap

　7.标识散列映射　

　　　IdentifyHashMap 键的散列值是用System.identifyHashCode计算的

4.视图和包装器

　　keySet方法返回一个实现了Set接口的类对象，这个类的方法对原映射进行操作，这种集合称为视图。

　　1.轻量级集合包装器　　

　　　　Arrays.asList()方法得到一个List包装器，是视图对象，Collections.nCopies()，存储代价很小，是视图技术的巧妙应用。生成的集合不可变集合。

　　　　视图集合不能add或者remove，否则会抛出java.lang.UnsupportedOperationException异常，以下会报错

 @Test
    public void testUnChange(){
        String[] strings = new String[]{"a", "b", "c"};

        List<String> list = Arrays.asList(strings);
        Iterator<String> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            String next = iterator.next();
            if(next.equals("a")){
                iterator.remove();
            }
        }
        log.info("list --- " + list);

    }

　　2.子范围

　　　　针对集合，可以使用subList获取集合的子范围的视图集合。list.subList(index a, index b);包左不包右

　　　　如果是Arrays或者Collections获取到的视图集合，执行clear方法会报错，即还是遵循了不可变集合的原则。

　　3.不可修改的视图

　　　　Collections的以下方法可以获取不可修改的视图，如果试图修改，则会抛出异常

　　　　unmodifiableList和unmodifiableSet仍然使用底层集合的equals和hashCode方法进行比较，而且其他的获取不可修改的试图的，再也无法比较底层集合对象

　　　　不可修改试图不是集合本身不能修改，原来的集合仍然可以修改，只是生成的视图集合不可修改 -- unSupportOperationException

　　4.同步视图　　

　　　　类库的设计者使用视图来保证常规集合的线程安全，而不是使用线程安全的集合类。例如：Collections.synchronizedMap方法可以将任何一个映射表转换成具有同步访问方法的map视图

　　5.受查视图

　　6.关于可选操作的说明

　　　　如果不是可选操作，接口会成倍的增加，让类库设计者无法接受，所以采用这个折中的办法

　　　　可选指的是一些集合的keyset，values，entrySet，只可以删除不能添加，Arrays和Collections获取的视图集合，不能add和remove，Arrays和Collections获取的subList子范围，不能clear，否则unSupportOperationException

　　　　Collections类：可用于：

　　　　　　　　　　　　　　1.构造一个集合视图，不可修改，否则unSupportOperationException

　　　　　　　　　　　　　　2.构造一个集合视图，视图中的方法同步

　　　　　　　　　　　　　　3.构造一个集合视图，如果插入错误类型，ClassCastException

　　　　　　　　　　　　　　4.构造一个集合视图，不可修改列表，可以是n个，单个元素

　　　　　　　　　　　　　　5.构造一个集合视图，空集合，列表，映射，迭代器

　　　　Arrays类：可用于：　　

　　　　　　　　　　　　　　1.asList，构造列表视图，数组可修改，但大小不可变

5.算法

　　将max方法实现为能接受任何实现Collection接口的对象，这样不用写数组，列表，数据集合的max多个方法，一个便可以，泛型集合的重要概念。

　　1.排序与混排

　　　　Collections.sort(); 或者list.sort();

　　　　查看书籍发现很多都是对数组的排序算法，使用随机访问的方式，但是对列表的随机访问方式效率很低。

　　　　java使用的是：将所有元素转入一个数组，然后对数组进行排序，然后排序后的序列复制回列表。

　　2.二分查找

　　　　集合必须是排好序的，然后查找一半，判断，然后再查找一半，如果数组中有1024个元素，那么大概需要10次查找。如果返回值大于0，则是元素的位置，如返回负值则是没有找到

　　　　如果把集合插入到正确的位置。

　　　　只有采用随机访问，二分查找才有意义

    @Test
    public void testSort(){

        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(55);
        list.add(15);
        list.add(35);
        list.add(25);
        list.add(5);
        Collections.sort(list);
        int i = Collections.binarySearch(list, 45);
        log.info("i ---- " + i);
        if(i < 0)
            list.add(-i -1 , 45);
        log.info("list --- " + list);
    }