JAVA基础之集合框架详解 JAVA基础之集合框架详解

参考文章：
https://www.cnblogs.com/xiaoxi/p/6089984.html
http://www.importnew.com/16658.html
1.集合框架图 Java的集合类主要由两个接口派生而出：Collection和Map，Collection和Map是Java集合框架的根接口，这两个接口又包含了一些子接口或实现类。
文章图片
image.png 2.Collection接口（Collection包含了List和Set两大分支。） 2.1 List接口的实现类（ArrayList，Vector，LinkedList，Stack） (1).ArrayList ArrayList是一个动态数组,它允许任何符合规则的元素插入甚至包括null,每一个ArrayList都有一个初始容量（10）,随着容器中的元素不断增加，容器的大小也会随着增加。在每次向容器中增加元素的同时都会进行容量检查，当快溢出时，就会进行扩容操作。所以如果我们明确所插入元素的多少，最好指定一个初始容量值，避免过多的进行扩容操作而浪费时间、效率。
注意： ArrayList擅长于随机访问。同时ArrayList是非同步的。 (2).Vector 与ArrayList相似，但是Vector是同步的。所以说Vector是线程安全的动态数组。它的操作与ArrayList几乎一样。
(3).LinkedList 【JAVA基础之集合框架详解】同样实现List接口的LinkedList与ArrayList不同，ArrayList是一个动态数组，而LinkedList是一个双向链表,
由于实现的方式不同，LinkedList不能随机访问，它所有的操作都是要按照双重链表的需要执行。在列表中索引的操作将从开头或结尾遍历列表（从靠近指定索引的一端）。这样做的好处就是可以通过较低的代价在List中进行插入和删除操作。
与ArrayList一样，LinkedList也是非同步的。如果多个线程同时访问一个List，则必须自己实现访问同步。
注意：创建List时构造一个同步的List：List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...)); (4).Stack Stack继承自Vector，实现一个后进先出的堆栈。Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop 方法，还有peek方法得到栈顶的元素，empty方法测试堆栈是否为空，search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。

private static void testStack() { /*** * 栈是一种只能在一端进行插入或删除操作的线性表 * 特性：先进后出 */ Stack stack=new Stack<>(); //进栈push() stack.push("1"); stack.push("2"); stack.push("3"); stack.push("4"); System.out.println("statck data:"+stack.toString()); // 取栈顶值（不出栈） System.out.println("stack top:"+stack.peek()); //出栈 //stack.pop(); // stack.pop(); //stack.pop(); System.out.println("stack data:"+stack.toString()); System.out.println("stack is empty:"+stack.empty()); int index=stack.search("3"); //计数从顶部开始 System.out.println("stack search index:"+index); System.out.println("stack search result:"+ stack.get(0)); List list=new ArrayList<>(); list.add("1"); list.add("2"); list.add("3"); list.add("4"); System.out.println("list is empty:"+list.get(3)); Iterator iterator=list.iterator(); while (iterator.hasNext()){ System.out.println(iterator.next()); } }

2.2 Set接口的实现类（HashSet，LinkedHashSet，TreeSet） (1)HashSet HashSet 是一个没有重复元素的集合。它是由HashMap实现的，不保证元素的顺序(这里所说的没有顺序是指：元素插入的顺序与输出的顺序不一致)，而且HashSet允许使用null 元素。HashSet是非同步的，如果多个线程同时访问一个哈希set，而其中至少一个线程修改了该set，那么它必须保持外部同步。 HashSet按Hash算法来存储集合的元素，因此具有很好的存取和查找性能。
注意：HashSet是由HashMap实现，不保证元素的插入顺序，可以存放null值，仅仅能够存入一个null值。

private static void testHashSet() { /**** * 元素不重复 */ Set hashSet=new HashSet<>(); hashSet.add("javabbb"); hashSet.add("java01"); hashSet.add("java01"); hashSet.add("java03"); hashSet.add("java02"); SethashSet1=new HashSet<>(); hashSet1.add("java05"); hashSet1.add("java04"); hashSet1.add("javaaaa"); hashSet.add(null); //可以插入null hashSet.add(null); hashSet.addAll(hashSet1); boolean isEmpty=hashSet.isEmpty(); //遍历 Iterator iterator= hashSet.iterator(); while (iterator.hasNext()){ System.out.println(iterator.next()); } }

输出结果：

文章图片
image.png (2)LinkedHashSet LinkedHashSet继承自HashSet，其底层是基于LinkedHashMap来实现的，有序，非同步。LinkedHashSet集合同样是根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置，但是它同时使用链表维护元素的次序。这样使得元素看起来像是以插入顺序保存的，也就是说，当遍历该集合时候，LinkedHashSet将会以元素的添加顺序访问集合的元素。
注意：LinkedHashSet底层是基于LinkedHashMap来实现

private static void testLinkedHashSet() { /**** * 因为是链表，所以有序输出 * 元素不重复 */ Set linkedHashSet=new LinkedHashSet<>(); linkedHashSet.add("java01"); linkedHashSet.add("java01"); linkedHashSet.add("java02"); linkedHashSet.add("java03"); Set linkedHashSet1=new LinkedHashSet<>(); linkedHashSet1.add("java04"); linkedHashSet1.add("java05"); linkedHashSet1.add(null); linkedHashSet1.add(null); linkedHashSet.addAll(linkedHashSet1); //遍历 Iterator iterator= linkedHashSet.iterator(); while (iterator.hasNext()){ System.out.println(iterator.next()); }}

输出结果：

文章图片
image.png (3)TreeSet TreeSet是一个有序集合，其底层是基于TreeMap实现的，非线程安全。TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。TreeSet支持两种排序方式，自然排序和定制排序，其中自然排序为默认的排序方式。当我们构造TreeSet时，若使用不带参数的构造函数，则TreeSet的使用自然比较器；若用户需要使用自定义的比较器，则需要使用带比较器的参数。
注意：TreeSet底层是基于TreeMap来实现，Set集合都是非线程安全的

private static void testIntegerSort() { System.out.println("Integer对象自然排序："); TreeSet treeSetFirst = new TreeSet<>(); treeSetFirst.add(2); treeSetFirst.add(1); treeSetFirst.add(4); treeSetFirst.add(3); treeSetFirst.add(5); Iterator iterator=treeSetFirst.iterator(); while (iterator.hasNext()){ System.out.println(iterator.next()); } } private static void testDictionarySort() { System.out.println("Dictionary对象自然排序："); TreeSet treeSetFirst = new TreeSet<>(); treeSetFirst.add("Baidu"); treeSetFirst.add("Tecent"); treeSetFirst.add("Ali"); treeSetFirst.add("WanDa"); treeSetFirst.add("HengDa"); treeSetFirst.add("12"); treeSetFirst.add("23a#"); treeSetFirst.add("#"); Iterator iterator=treeSetFirst.iterator(); while (iterator.hasNext()){ System.out.println(iterator.next()); } }private static void testCompatorSort() { Set treeSet=new TreeSet<>(); treeSet.add(new Student("tecent",2)); treeSet.add(new Student("JD",1)); treeSet.add(new Student("wanda",3)); treeSet.add(new Student("baidu",2)); treeSet.add(new Student("ali",2)); treeSet.add(new Student("tecent",2)); //重复的元素被剔除了 System.out.println(treeSet); Iterator itTSet = treeSet.iterator(); //遍历输出 while(itTSet.hasNext()){ System.out.print(itTSet.next() + "\n"); } }private static void testSubHeadTailSet() { TreeSet nums = new TreeSet(); nums.add(5); nums.add(2); nums.add(3); nums.add(8); nums.add(8); //输出集合元素，可以看到集合元素已经处于排序状态，输出【2，3，5，8】 System.out.println(nums); //输出排序后集合里的第一个元素2 System.out.println(nums.first()); //输出排序后集合里最后一个元素 System.out.println(nums.last()); //输出小于4的集合，不包含4，输出【2，3】 System.out.println(nums.headSet(4)); //输出大于5的集合，如果set集合中有5，子集中还应该有5，输出【5，8】 System.out.println(nums.tailSet(5)); //输出大于2，小于5的子集，包括2，不包括5，输出集合【2，3】 System.out.println(nums.subSet(2, 5)); } public static class Student implements Comparable { int num; String name; public Student( String name,int num) { this.num = num; this.name = name; }@Override public String toString() { return "StudentNo:" + num + " ,StudentName:" + name; }public int getNum() { return num; }public void setNum(int num) { this.num = num; }public String getName() { return name; }public void setName(String name) { this.name = name; }@Override public int compareTo(Object o) { Student student= (Student) o; if(num



 
 输出结果：

 
 
  

文章图片 

 image.png  3.Map接口 
 Map与List、Set接口不同，它是由一系列键值对组成的集合，提供了key到Value的映射。同时它也没有继承Collection。在Map中它保证了key与value之间的一一对应关系。也就是说一个key对应一个value，所以它不能存在相同的key值，当然value值可以相同。

 
 (1).HashMap 
 HashMap可以通过调用Collections的静态方法Collections.synchronizedMap(Map map)进行同步,最多只允许一条记录的键为Null,不支持线程的同步，无序

 
 private static void testHashMap() {
/***
* hashmap的key和value都可以为null
*/
Map map = new HashMap<>();

for (int i = 0;
 i <= 3;
 i++) {
map.put("key" + i, "value" + i);

}
map.put(null,"value4");

map.put(null,"value5");

map.put("key6",null);

map.put("key7",null);

map.get("key" + 5);

for (String key : map.keySet()) {
System.out.println(map.get(key));

}
}


 
 输出结果：

 
 
  

文章图片 

 image.png  输出结果：

 
 
  

文章图片 

 image.png  (2).LinkedHashMap 
 LinkedHashMap是HashMap的一个子类，它保留插入的顺序，如果需要输出的顺序和输入时的相同，那么就选用LinkedHashMap。允许使用null值和null键

 
 private static void testLinkHashMap() {
//linkedhashmapextends hashmap 比hashmap功能更强大
Map map = new LinkedHashMap<>();

for (int i = 0;
 i <= 3;
 i++) {
map.put("key" + i, "value" + i);

}
map.put(null,"value4");

map.put(null,"value5");

map.put("key6",null);

map.put("key7",null);

map.get("key" + 5);

for (String key : map.keySet()) {
System.out.println(map.get(key));

}
}


 
 输出结果：

 
 
  

文章图片 

 image.png  (2).Hashtable 
 线程同步，同时key，value都不可以为null,无序的

 
 private static void testHashtable() {
/***
* 线程同步的，同时key，value都不可以为null，无序的
*/
Hashtable hashtable = new Hashtable();

hashtable.put("baidu","101");

hashtable.put("ali","102");

hashtable.put("tencent","103");

hashtable.put("wanda","105");

hashtable.put("pingan","107");

hashtable.put("hengda","106");

hashtable.put("transsion","104");

// hashtable.put(null,"2");
//java.lang.NullPointerException
//hashtable.put("wanke",null);
//java.lang.NullPointerException
for(String key:hashtable.keySet()){
System.out.println(key+"="+hashtable.get(key));

}
}


 
 (4).ConCurrentHashMap 
 ConcurrentHashMap和HashTable都是线程安全的，无序的，key和value都不能为null,性能上要比Hashtable要强，是一个加强版本的Hashtable。

 
 private static void testConcurrentHashMap() {
/***
* ConcurrentHashMap和HashTable都是线程安全的，可以在多线程中进行，
* key和value都不能为null,性能上要比Hashtable要强
* 线程同步的，同时key，value都不可以为null
*/
ConcurrentHashMap concurrentHashMap = new ConcurrentHashMap();

concurrentHashMap.put("baidu","101");

concurrentHashMap.put("ali","102");

concurrentHashMap.put("tencent","103");

concurrentHashMap.put("wanda","105");

concurrentHashMap.put("pingan","107");

concurrentHashMap.put("hengda","106");

concurrentHashMap.put("transsion","104");

// concurrentHashMap.put(null,"2");
//java.lang.NullPointerException
// concurrentHashMap.put("wanke",null);
//java.lang.NullPointerException
for(String key:concurrentHashMap.keySet()){
System.out.println(key+"="+concurrentHashMap.get(key));

}
}


 
 输出结果：

 
 
  

文章图片 

 image.png  (5).TreeMap 
 TreeMap 是一个有序的key-value集合，非同步，基于红黑树（Red-Black tree）实现，每一个key-value节点作为红黑树的一个节点。TreeMap存储时会进行排序的，会根据key来对key-value键值对进行排序，其中排序方式也是分为两种，一种是自然排序，一种是定制排序，具体取决于使用的构造方法。

 
 注意：key不能为null,value可以为null 
  //自然排序顺序：
public static void naturalSort(){
//第一种情况：Integer对象
System.out.println("Integer对象自然排序：");

TreeMap treeMapFirst = new TreeMap();

treeMapFirst.put(1,"jiaboyan");

treeMapFirst.put(6,"jiaboyan");

treeMapFirst.put(3,"jiaboyan");

treeMapFirst.put(10,"jiaboyan");

treeMapFirst.put(7,"jiaboyan");

treeMapFirst.put(13,"jiaboyan");

//treeMapFirst.put(null,"jiaboyan");
java.lang.NullPointerException
treeMapFirst.put(14,null);
//可以运行
System.out.println(treeMapFirst.toString());
//第二种情况:SortedTest对象
System.out.println("SortedTest对象排序一：");

TreeMap treeMapSecond = new TreeMap();

treeMapSecond.put(new SortedTest(10),"jiaboyan");

treeMapSecond.put(new SortedTest(1),"jiaboyan");

treeMapSecond.put(new SortedTest(13),"jiaboyan");

treeMapSecond.put(new SortedTest(4),"jiaboyan");

treeMapSecond.put(new SortedTest(0),"jiaboyan");

treeMapSecond.put(new SortedTest(9),"jiaboyan");

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

//默认是根据key的自然排序来组织（比如integer的大小，String的字典排序）
System.out.println("integer和字典对象排序二：");

TreeMap treeMapThree = new TreeMap();

treeMapThree.put("2key1",new SortedTest(10));

treeMapThree.put("1key2",new SortedTest(1));

treeMapThree.put("bey3",new SortedTest(13));

treeMapThree.put("key6",new SortedTest(4));

treeMapThree.put("key5",new SortedTest(0));

treeMapThree.put("key4",new SortedTest(9));

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

}public static class SortedTest implements Comparable {
private int age;

public SortedTest(int age){
this.age = age;

}
public int getAge() {
return age;

}
public void setAge(int age) {
this.age = age;

}@Override
public String toString() {
return "age:"+age;

}//自定义对象，实现compareTo(T o)方法：
public int compareTo(SortedTest sortedTest) {
int num = this.age - sortedTest.getAge();

//为0时候，两者相同：
if(num==0){
return 0;

//大于0时，传入的参数小：
}else if(num>0){
return 1;

//小于0时，传入的参数大：
}else{
return -1;

}
}
}


 
 输出结果：

 
 
  

文章图片 

 image.png

		  	

    
    




    
    
    


推荐阅读

           
                  
              
                  su日照分析教程,su怎么做日照分析插件sunshine 
                
                   
                
              
            

                  
              
                  大金空调出现代码反复出现是怎么回事,你遇到过这种情况吗？ 
                
                   
                
              
            

                  
              
                  蠕行系统应该在什么时候用 
                
                   
                
              
            

                  
              
                  n95口罩能持续戴多久 
                
                   
                
              
            

                  
              
                  嫂子在家炸鲫鱼怎么做 家庭炸鲫鱼做法 
                
                   
                
              
            

                  
              
                  C语言|C语言 OpenCV实现柱面投影 
                
                   
                
              
            

                  
              
                  油葵怎么脱粒手工 
                
                   
                
              
            

                  
              
                  剧荒了！有人能推荐什么好看的电影电视剧吗？综艺也行？ 
                
                   
                
              
            

                  
              
                  noteexpress官网，noteexpress怎么申请试用 
                
                   
                
              
            

                  
              
                  肠粉配方 你都学会了吗 
                
                   
                
              
            

                  
              
                  《魔兽世界》幻化瓦里安国王的武器,这会是比“风剑”更拉风的神器外观吗？ 
                
                   
                
              
            

                  
              
                  2019年,你觉得哪些生意的前景比较好？ 
                
                   
                
              
            

                  
              
                  脸上有胎记有什么讲究吗 脸上有胎记有什么讲究吗女生 
                
                   
                
              
            

                  
              
                  酒精能杀墙上的霉菌吗 
                
                   
                
              
            

                  
              
                  杭州西湖的灵隐禅踪景点怎么样？ 
                
                   
                
              
            

                  
              
                  k50|120W快充+性能铁三角，极致性价比的Redmi K50，你期待么？ 
                
                   
                
              
            

                  
              
                  家装app竞品分析报告,APP竞品分析报告 
                
                   
                
              
            

                  
              
                  关于介绍学习方法的讲座结束语 
                
                   
                
              
            

                  
              
                  阿里云主从mysql 阿里云mysql优势 
                
                   
                
              
            

                  
              
                  法兰绒是什么材质? 法兰绒是什么材质 
                
                   
                
              
            

          

JAVA（抽象类与接口的区别&重载与重写&内存泄漏） 
 PMSJ寻平面设计师之现代(Hyundai） 
 太平之莲 
 闲杂“细雨” 
 七年之痒之后 
 深入理解Go之generate 
 由浅入深理解AOP 
 期刊|期刊 | 国内核心期刊之（北大核心） 
 生活随笔｜好天气下的意外之喜 
 感恩之旅第75天