Java类集（1）

悠悠 2024-04-17 06:02 79阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  1 Java类集简介
     *   *  1.1 Java类集
         *  1.2 Collection集合接口
     *  2 List接口
     *   *  2.1 List接口概述
         *  2.2 ArrayList子类(优先考虑)
         *  2.3 集合与简单Java类
         *  2.4 旧的子类(Vector) (使用较少)
         *  面试题：请解释ArrayList与Vector区别
         *  2.5 linkedList子类
         *  面试题：请解释ArrayList与LinkedList区别

## 1 Java类集简介 ##

### 1.1 Java类集 ###

类集实际上就属于动态对象数组，在实际开发之中，数组的使用出现的几率并不高，因为数组本身有一个最大的缺 陷:数组长度是固定的。由于此问题的存在，从JDK1.2开始，Java为了解决这种数组长度问题，提供了动态的对象数 组实现框架–Java类集框架。Java集合类框架实际上就是java针对于数据结构的一种实现。而在数据结构之中，最为 基础的就是链表。  
下面看下链表的特点：

*  节点关系的处理操作，核心需要一个Node类(保存数据，设置引用)。
 *  在进行链表数据的查找、删除的时候需要equals()方法支持。  
    **实际上之前链表的实现就是参考Java集合类实现的。**

### 1.2 Collection集合接口 ###

在Java的类集里面(java.util包)提供了两个最为核心的接口:Collection、Map接口。其中Collection接口的操作形式与之 前编写链表的操作形式类似，每一次进行数据操作的时候只能够对单个对象进行处理。  
**Collection是单个集合保存的最大父接口。**  
Collection接口的定义如下:

public interface Collection<E> extends Iterable<E>

从JDK1.5开始发现Collection接口上追加有泛型应用，这样的直接好处就是可以避免ClassCastException，里面的所有 数据的保存类型应该是相同的。在JDK1.5之前Iterable接口中的iterator()方法是直接在Collection接口中定义的。此接 口的常用方法有如下几个:  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDU3NDQz_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
在开发之中如果按照使用频率来讲:add()、iterator()方法用到的最多。需要说明的一点是，我们很少会直接使用 Collection接口，Collection接口只是一个存储数据的标准，并不能区分存储类型。例如：要存放的数据需要区分重 复与不重复。在实际开发之中，往往会考虑使用Collection接口的子接口:List(允许数据重复)、Set(不允许数据重 复)。  
以上接口的继承、使用关系如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDU3NDQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
**Collection接口中有两个重要方法:add()、iterator()。子接口都有这两个方法。**

## 2 List接口 ##

### 2.1 List接口概述 ###

在实际开发之中，List接口的使用频率可以达到Collection系列的80%。在进行集合处理的时候，优先考虑List接口。  
首先来观察List接口中提供的方法,在这个接口中有两个重要的扩充方法 :  
![在这里插入图片描述][20190825222153855.png]  
List子接口与Collection接口相比最大的特点在于其有一个get()方法，可以根据索引取得内容。由于List本身还是接 口，要想取得接口的实例化对象，就必须有子类，在List接口下有三个常用子类：ArrayList、Vector、LinkedList。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDU3NDQz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
最终的操作还是以接口为主，所以所有的方法只参考接口中定义的方法即可。

### 2.2 ArrayList子类(优先考虑) ###

ArrayList是一个针对于List接口的数组实现。下面首先利用ArrayList进行List的基本操作。  
**范例：观察List基本处理。**

通过上述代码我们可以发现，List允许保存重复数据。  
**范例：观察其他操作**

import java.util.ArrayList; 
    import java.util.List;
    
    public class TestDemo {
            
    	public static void main(String[] args) {
                
    		// 此时集合里面只保存String类型        
    		List<String> list = new ArrayList<>() ;        
    		System.out.println(list.size()+"、" + list.isEmpty());        
    		list.add("Hello") ;        
    		// 重复数据       
    		list.add("Hello") ;        
    		list.add("Bit") ;        
    		System.out.println(list.size()+"、" + list.isEmpty());
    		System.out.println(list) ;        
    		System.out.println(list.remove("Hello")) ;       
    		System.out.println(list.contains("ABC")) ;        	
    		System.out.println(list.contains("Bit")) ;        
    		System.out.println(list);    
    	}
    }

List本身有一个好的支持：存在get()方法，可以利用get()方法结合索引取得数据。  
**范例：List的get()操作**

import java.util.ArrayList; 
    import java.util.List;
     
    public class TestDemo {
            
    	public static void main(String[] args) {
                
    		// 此时集合里面只保存String类型        
    		List<String> list = new ArrayList<>() ;        
    		list.add("Hello") ;        
    		// 重复数据        
    		list.add("Hello") ;        
    		list.add("Bit") ;        
    		for (int i = 0; i < list.size() ; i++) {
                    
    			System.out.println(list.get(i)) ;        
    		}    
    	} 
    }

**get()方法是List子接口提供的。如果现在操作的是Collection接口，那么对于此时的数据取出只能够将集合变为对象 数组操作。**  
**范例：通过Collection进行输出处理。**

import java.util.ArrayList; 
    import java.util.Arrays; 
    import java.util.Collection;
     
    public class TestDemo {
           
    	public static void main(String[] args) {
                
    		// 此时集合里面只保存String类型
    		Collection<String> list = new ArrayList<>() ;        
    		list.add("Hello") ;        
    		// 重复数据        
    		list.add("Hello") ;        
    		list.add("Bit") ;        
    		// 操作以Object为主，有可能需要向下转型，就有可能产生ClassCastException        
    		Object[] result = list.toArray() ;        
    		System.out.println(Arrays.toString(result)) ;    
    	} 
    }

**注意：开发中尽量不要使用Collection接口**

### 2.3 集合与简单Java类 ###

在实际开发中，集合里面保存最多的数据类型，就是简单Java类。  
**范例：向集合保存简单Java类对象。**

import java.util.ArrayList; 
    import java.util.List; 
    import java.util.Objects;
     
    class Person {
            
    	private String name ;    
    	private Integer age ;
     
        public Person(String name, Integer age) {
                
        	this.name = name;        this.age = age;    
        }
     
        @Override    
        public String toString() {
                
        	return "Person{" +                "name='" + name + '\'' +                ", 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 Objects.equals(name, person.name) &&                
        	Objects.equals(age, person.age);    
        }    
        public String getName() {
                
        	return name;    
        }
     
        public void setName(String name) {
                
        	this.name = name;
        	 }
     
        public Integer getAge() {
                
        	return age;    
        }
     
        public void setAge(Integer age) {
                
        	this.age = age;    
        } 
    } 
    
    public class TestDemo {
            
    	public static void main(String[] args) {
                
    		List<Person> personList = new ArrayList<>() ;        
    		personList.add(new Person("张三",10)) ;        
    		personList.add(new Person("李四",11)) ;        
    		personList.add(new Person("王五",12)) ;        
    		// 集合类中contains()、remove()方法需要equals()支持        
    		personList.remove(new Person("李四",11)) ;        
    		System.out.println( personList.contains(new Person("王五",12)));        
    		for (Person p: personList) {
                    
    			System.out.println(p) ;        
    		}    
    	} 
    }

集合操作简单java类时，对于remove()、contains()方法需要equals()方法支持。

### 2.4 旧的子类(Vector) (使用较少) ###

Vector是从JDK1.0提出的，而ArrayList是从JDK1.2提出的。  
**范例：使用Vector**

import java.util.List; 
    import java.util.Vector;
     
    public class TestDemo {
            
    	public static void main(String[] args) {
                
    		List<String> list = new Vector<>() ;        
    		list.add("hello") ;        
    		list.add("hello") ;        
    		list.add("bit") ;        
    		System.out.println(list) ;        
    		list.remove("hello") ;        
    		System.out.println(list) ;    
    	} 
    }

### 面试题：请解释ArrayList与Vector区别 ###

1.  历史时间:ArrayList是从JDK1.2提供的，而Vector是从JDK1.0就提供了。
2.  处理形式：ArrayList是异步处理，性能更高；Vector是同步处理，性能较低。
3.  数据安全：ArrayList是非线程安全；Vector是性能安全。
4.  输出形式：ArrayList支持Iterator、ListIterator、foreach；Vector支持Iterator、ListIterator、foreach、 Enumeration。

在以后使用的时候优先考虑ArrayList，因为其性能更高，实际开发时很多时候也是每个线程拥有自己独立的集合资 源。如果需要考虑同步也可以使用concurrent包提供的工具将ArrayList变为线程安全的集合(了解)。

### 2.5 linkedList子类 ###

在List接口中还有一个LinkedList子类，这个子类如果向父接口转型的话，使用形式与之前没有任何区别。  
**范例：使用LinkedList**

import java.util.LinkedList; 
    import java.util.List;
     
    public class TestDemo {
            
    	public static void main(String[] args) {
                
    		List<String> list = new LinkedList<>() ;        
    		list.add("hello") ;        
    		list.add("hello") ;        
    		list.add("bit") ;        
    		System.out.println(list) ;        
    		list.remove("hello") ;        
    		System.out.println(list) ;
    	} 
    }

### 面试题：请解释ArrayList与LinkedList区别 ###

*  观察ArrayList源码，可以发现ArrayList里面存放的是一个数组，如果实例化此类对象时传入了数组大小，则 里面保存的数组就会开辟一个定长的数组，但是后面再进行数据保存的时候发现数组个数不够了会进行数 组动态扩充。 所以在实际开发之中，使用ArrayList最好的做法就是设置初始化大小。
 *  LinkedList：是一个纯粹的链表实现，与之前编写的链表程序的实现基本一样（人家性能高）。  
    **总结：ArrayList封装的是数组；LinkedList封装的是链表。ArrayList时间复杂度为1，而LinkedList的复杂度为n。**

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