Java集合框架1：概念篇

r囧r小猫 2023-03-04 05:26 138阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  1.初识Java集合框架
     *  2.List
     *  3.Set
     *  4.Queue
     *  5.Map
     *  6.比较器

## 1.初识Java集合框架 ##

1.集合的定义：可以把多个对象的引用放进一个类似于“容器”里。  
2.集合的分类：

*  Collection：主要由List（有序可重复）、Set（无序不可重复）、Queue（队列实现）接口组成。
 *  Map：代表具有映射关系的键值对集合。
 *  java.util.Collection下的关系图：  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0ODQwMTQ4_size_16_color_FFFFFF_t_70]
 *  java.util.Map下的关系图：  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0ODQwMTQ4_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
    3.将集合框架又可以分为以下几个部分：  
    （1）数据结构：List、Queue、Deque（双端队列）、Set、Map  
    （2）比较器：Comparator（比较器）、Compareable（排序接口）  
    （3）算法：Collections（常用算法类）、Arrays(静态数组排序、查找算法)  
    （4）迭代器：Iterator(通用迭代器)、ListIterator（针对List特化的迭代器）

## 2.List ##

**List的主要实现类有：ArrayList、LinkedList、Vector、Stack**

*  ArrayList：  
    （1）动态数组结构、可以随机存取、尾部插入删除较方便、内部操作时效率很低（要挨个一定数组元素）。  
    （2）当数组容量不足时自动扩容，效率较低。
 *  LinkedList：  
    （1）双向的链表结构，在任意位置插入删除都方便，但不支持随机取值（每次只能从一端开始遍历，直到找到要查询的对象）。  
    （2）相比ArrayList来说不需要进行内存拷贝，效率较高，但因为有额外的前驱和后继节点，占用内存大一些。
 *  Vector：  
    （1）也是动态数组结构，相比ArrayList来说，它允许同步访问，是线程安全的，但是效率低下。  
    （2）为啥线程安全：因为它里边的方法加了synchronized修饰，效率低。  
    （3）如果又想用ArrayList又想线程安全呢？
    
     *  用List list =Collections.synchronizedList(new ArrayList());创建对象。
     *  也可以复制容器 java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList进行操作,例如：final CopyOnWriteArrayList cowList = new CopyOnWriteArrayList(Object);
 *  Stack：  
    （1）Stack是Vector的一个子类，采用先进后出的策略。  
    （2）现在用的很少，大多被ArrayDeque（双端队列）替代使用。

## 3.Set ##

**Set的特点：元素不重复、存取无序、无下标，他的主要实现类有：HashSet、LinkedHashSet、TreeSet。**

*  HashSet（无序唯一）： 底层基于hashMap的K实现，特性同HashMap
 *  LinkedHashSet：底层基于LinkedHashMap的K实现，特性同LinkedHashMap
 *  TreeSet（有序唯一）:底层基于TreeMap的K实现，特性同Treemap，来自平衡的排序二叉树

## 4.Queue ##

**Queue的主要实现类有：ArrayQueue、LinkedList、PriorityQueue**

*  ArrayDueue：基于数组实现的双端队列，可以先进先出，也可以先进后出。想插入元素的时候它是头插，那需要它的push方法；如果需要尾插，需要他的offer方法。
 *  LinkedList：是List接口的实现类，也是Deque的实现类，底层是一种双向链表的数据结构。
 *  PriorityQueue：基于队列的一个实现类，他的元素排列并不是按照元素添加的顺序进行排列，而是内部会按照元素的大小进行排列，是一种能够自动排列的队列。

## 5.Map ##

Map是一个双列集合，其中保存的是键值对，键要求保持唯一性，值可以重复。它的主要实现类有：HashMap、LinkedHashMap、TreeMap、IdentityHashMap、WeakHashMap、Hashtable、Properties。

*  HashMap： 继承自AbstractMap，Key不可重复，因为使用的是哈希表存储的元素，所以输入的数据和输出的数据的顺序基本不一致，**HashMap最多只允许一条记录的Key为null，允许多条记录的值为null**
 *  LinkedHashMap：HashMap的子类， 内部使用链表的数据结构来记录插入的顺序，所以输入的顺序和输出的顺序是相同的，这也是它和HashMap的最大区别。
 *  TreeMap：它能够把保存的记录根据键进行排序，默认是按键值的升序进行排序的，也可以指定排序的比较器。
 *  IdentityHashMap：和他的名字一样，意为有着同一性的HashMap，与HashMap的不同之处在于，在获取元素的时候，通过==代替了equals()进行判断，比较的是内存的地址是否相同。
 *  WeakHashMap：继承自AbstractMap，被称为缓存Map，向WeakHashMap中添加元素，再次通过键调用方法获取元素方法时，不一定获取到元素值，因为WeakHashMap 中的 Entry 可能随时被 GC 回收。
 *  HashTable：  
    （1）键和值均不能为空，且线程安全（因为方法上都加了synchronized同步锁）。  
    （2）如果需要在多线程环境下使用HashMap，可以使用如下的同步器或使用并发工具包中的ConcurrentHashMap类。  
    Map<String, Object> map =Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());
 *  Properties：继承自HashTable，新增了load()和store方法，可以直接导入或者将映射写入文件，另外，Properties的键和值都是String类型。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0ODQwMTQ4_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
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## 6.比较器 ##

*  Comparable：  
    （1）对实现它的每个类的对象进行整体的排序。  
    （2）若一个类实现了Comparable接口，实现Comparable接口的类的对象的List列表（或者是数组）可以通过Collections.sort(或者是Arrays.sort)进行排序。  
    （3）当实现Comparable接口的类的对象可以用作有序映射或者有序集合的元素，而不需要指定比较器。
 *  Comparator：  
    （1）也是对实现它的每个类的对象进行整体的排序。  
    （2）用处：如果我们的这个类Person无法修改或者没有继承Comparable接口，我们又要对其进行排序，Comparator就有用了。

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