Java中的集合(Connection)

港控/mmm° 2024-03-30 09:42 13阅读 0赞

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## 一、什么是集合？ ##

说白了就是，集合就是与存储数据相关。（看下面的体系图）

## 二、为什么要有集合？ ##

之前我们保存多个数据，用的是数组，然而数组有很多不足：

> **数组的缺点：**
> 
>  *  一开始就必须指定数组长度，而且一旦指定，不能修改。
>  *  保存的必须是同一类型的元素。
>  *  使用数组进行元素的添加/删除，很麻烦。

为了避免这些缺点，我们创造了集合。

> **集合**
> 
>  *  可以**动态保存**任意多个对象，**数据类型也可以不一样**，使用很方便。
>  *  提供了一系列的操作对象的方法：add、remove、set、get等。
>  *  使用集合添加、删除元素，很方便。

## 二、集合的体系图 ##

#### 1、单列集合——Collection： ####

![8a6512cdaf32472e9755186d2076ac97.png][]

#### 2、双列集合——Map： ####

![dbdb0a0311a54edda3244e1df3390013.png][]

#### 3、单列集合和双列集合 ####

>  *  单列集合中放的是单个对象，双列集合放的是**键值对**形式的对象。
>  *  Collection 接口有两个重要的子接口 List 和 Set，他们的实现子类都是单列集合(单个单个的元素)。
>  *  Map 接口的实现子类是双列集合，存放的是键值对数据，Key-value。

## 三、Collection接口和常用方法 ##

public interface Collection<E> extends Iterable<E>

#### 1、Collection接口的特点 ####

>  *  实现了Collection接口的类（其父类实现了的也算），可以**存放多个元素**。
>  *  实现了Collection接口的类，有些可以**存放重复的元素**，**有些不行**。
>  *  实现了Collection接口的类，有些是有序的（有序指的是存放和取出的顺序一致）（List），有些是无序的（Set）。
>  *  Collection接口没有直接的实现子类，是通过它的子接口Set和List来实现的。

#### 2、Collection接口的常用方法 ####

（以实现该接口的ArrayList子类为例）

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## 四、Collection接口遍历元素的方式 ##

注意：只要是实现了该接口的类，都有下面这两种遍历元素的方法。

### 方式一、使用Iterator（迭代器） ###

迭代器的目的是遍历输出数组元素。

Iterator是util包中的接口，即java.util.Iterator。

#### （1）Iterator遍历数组原理： ####

![6dc7e285ea3c4f0ba5d9d6a9284ad11e.png][]

#### （2）Iterator接口中的常用方法： ####

>  *  hasNext()：判断是否还有下一个元素。
>  *  next()：下移一位，将下移后指向的数组位置中的元素返回。

![1d6d698e525d443b8a78848c1ae5921b.png][]

下面上代码：

package com.hspedu.System_;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.Iterator;
    
    public class Iterator_ {
        public static void main(String[] args) {
            ArrayList arrayList = new ArrayList();
            arrayList.add("小明");
            arrayList.add("唔怕");
            arrayList.add("大黄");
            arrayList.add("区域");
            arrayList.add("九龙");
            //1.使用 iterator()方法 得到arrayList的迭代器
            //注意：接口是不能被实例化的，这里的 Iterator iterator 并不是实例化Iterator接口，而是对Iterator接口的引用
            Iterator iterator = arrayList.iterator();  //该iterator方法是ArrayList类中的，目的是创建arrayList对象的迭代器
            //2.使用while循环遍历
            while (iterator.hasNext()){  //判断是否还有数据
                Object obj = iterator.next();
                System.out.print(obj);
            }
        }
    }

### 方式二、增强for循环 ###

>  *  增强for循环就是简化版的iterator，它可以用来代替iterator迭代器。
>  *  增强for的底层仍然是迭代器。
>  *  只能用于遍历数组or集合。

#### （1）基本语法 ####

for(元素类型 元素名：集合名或数组名){
        访问元素
    }
    
    //例如下面的：
    for(Object object : col){
        sout(object);
    }

## 五、List接口和常用方法 ##

### 1、List接口介绍 ###

>  *  List接口是Collection接口的子接口。
>  *  List集合类中的元素是有序的（添加顺序和取出顺序一致）、而且可以重复。
>  *  List集合类中的元素支持索引，即和数组一样，每个元素都有自己的索引值。
> 
> ![03debab5b5c14a5788b90eeadc7e093d.png][]

### 2、List接口中的常用方法 ###

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### 3、List集合的三种遍历方式 ###

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## 六、ArrayList实现类 ##

[Java中的ArrayList\_m1m-FG的博客-CSDN博客\_java引入arraylist][Java_ArrayList_m1m-FG_-CSDN_java_arraylist] 看链接的这篇文章：[Java中的ArrayList\_m1m-FG的博客-CSDN博客\_java引入arraylist][Java_ArrayList_m1m-FG_-CSDN_java_arraylist]

## 七、Vector实现类 ##

### 1、Vector类介绍 ###

>  *  Vector类是List接口的实现类。
>  *  Vector类是将数据放在对象数组中。
> 
> ![458fe11a6ef04ebe9b24155944ca00b0.png][]
> 
>  *  Vector类是线程同步的，即线程安全，Vector的很多方法都带有synchronized。
> 
> ![0d6258dbbb9c432b8f9571b8e56945d9.png][]
> 
>  *  开发过程中，需要线程同步安全时，考虑使用Vector类。（即有多个线程同时操作该集合时，使用Vector类）

### 2、Vector VS ArrayList ###

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## 八、LinkedList实现类 ##

### 1、LinkedList类介绍 ###

>  *  LinkedList底层实现了双向链表和双端队列的特点。
>  *  LinkedList可以添加任意元素（包括null），元素可以重复。
>  *  线程不安全，没有实现线程同步。

### 2、LinkedList底层操作机制 ###

LinkedList底层维护了一个双向链表。

LinkedList中维护了两个属性first和last分别指向首节点和尾结点。

每个结点（Node对象），里面又维护了prev、next、item三个属性，其中通过prev指向前一个，通过next指向后一个结点，最终实现双向链表。

因此，LinkedList中元素的添加和删除，不是通过数组完成的，相对来说效率较高。

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### 3、LinkedList的增删改查 ###

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### 4、LinkedList VS ArrayList ###

![0c4b5038f9f8410f8e9d074cad82401e.png][]

## 九、Set接口和常用方法 ##

### 1、Set接口介绍 ###

>  *  无序（添加和取出的顺序不一致），没有索引。
>  *  不允许重复元素，所以最多包含一个null。

### 2、Set接口常用方法 ###

和List接口一样，Set接口也是Collection接口的子接口。因此，常用方法和Collection接口一样。

### 3、Set接口的遍历方式 ###

同Collection的遍历方式一样，因为它是该接口的子接口。

> 1.  可以使用迭代器。
> 2.  用增强for循环。
> 3.  但是！不能使用索引的方式来获取。（即没有普通的for）

## 十、HashSet实现类 ##

### 1、HashSet类介绍 ###

>  *  该类实现了Set接口。
>  *  HashSet实际是HashMap。
> 
> ![30a157acb62846b89c89ec3073de4f29.png][]
> 
>  *  HashSet可以存放空值，但是只能有一个null。
>  *  HashSet不能保证元素是有序的。（即存放元素和取出元素的顺序不一定一致）
>  *  不能有重复元素和对象。（Set接口中已经说过）

### 2、HashSet类的底层机制 ###

HashSet的底层是HashMap，HashMap的底层是（数组+链表+红黑树）。

有需要再看老韩的视频：[0519\_韩顺平Java\_数组链表模拟\_哔哩哔哩\_bilibili][0519_Java_bilibili]

扩容机制、原阿玛分析和下面的Map接口内容没看，有需要再补。

> Tips：只要实现了某个接口，其实现类就拥有了该接口的特点。

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