java----day19(集合框架)

List 接口

  • 它是一个元素存取有序的集合。(例如,存元素的顺序是11、22、33。那么集合中,元素的存储就是按照11、22、33的顺序完成的)。
  • 它是一个带有索引的集合,通过索引就可以精确的操作集合中的元素(与数组的索引是一个道理)。
  • 集合中可以有重复的元素,通过元素的equals方法,来比较是否为重复的元素。

List接口的常用子类有:

  1. ArrayList集合
  2. LinkedList集合
  • List接口中常用的方法

java----day19(集合框架)_第1张图片

  • Iterator的并发修改异常

在list集合迭代元素中,对元素进行判断,一旦条件满足就添加一个新元素。代码如下

public class IteratorDemo {
	public static void main(String[] args) {
		//创建List集合
		List list = new ArrayList();
		//给集合中添加元素
		list.add("abc1");
		list.add("abc2");
		list.add("abc3");
		list.add("abc4");
		//迭代集合,当有元素为"abc2"时,集合加入新元素"itcast"
		Iterator it = list.iterator();
		while(it.hasNext()){
			String str = it.next();
			//判断取出的元素是否是"abc2",是就添加一个新元素
			if("abc2".equals(str)){
				list.add("itcast");// 该操作会导致程序出错
			}
		}
		System.out.println(list);
	}
}

运行上述代码发生了错误 java.util.ConcurrentModificationException[L1] 这是什么原因呢?

在迭代过程中,使用了集合的方法对元素进行操作。导致迭代器并不知道集合中的变化,容易引发数据的不确定性。

并发修改异常解决办法:在迭代时,不要使用集合的方法操作元素。

那么想要在迭代时对元素操作咋办?通过ListIterator迭代器操作元素是可以的,ListIterator的出现,解决了使用Iterator迭代过程中可能会发生的错误情况。

List接口下有很多个集合,它们存储元素所采用的结构方式是不同的,这样就导致了这些集合有它们各自的特点,供给我们在不同的环境下进行使用。数据存储的常用结构有:堆栈、队列、数组、链表

  • 堆栈,后进先出
  • 队列,先进先出
  • 数组,查找快,增删慢
  • 链表,查找慢,增删快

ArrayList集合数据存储的结构是数组结构。元素增删慢,查找快,由于日常开发中使用最多的功能为查询数据、遍历数据,所以ArrayList是最常用的集合。

LinkedList集合数据存储的结构是链表结构。方便元素添加、删除的集合。实际开发中对一个集合元素的添加与删除经常涉及到首尾操作,而LinkedList提供了大量首尾操作的方法。

操作方法:

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Vector集合数据存储的结构是数组结构,为JDK中最早提供的集合。Vector中提供了一个独特的取出方式,就是枚举Enumeration,它其实就是早期的迭代器。此接口Enumeration的功能与 Iterator 接口的功能是类似的。Vector集合已被ArrayList替代。枚举Enumeration已被迭代器Iterator替代。

操作方法:

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Vector集合对ArrayList集合使用的对比

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Set 接口

Collection中可以存放重复元素,也可以不存放重复元素,List中是可以存放重复元素的。Set接口所存储的元素就是不重复的。

此类实现Set接口,由哈希表支持(实际上是一个 HashMap集合)。HashSet集合不能保证的迭代顺序与元素存储顺序相同。

HashSet集合,采用哈希表结构存储数据,保证元素唯一性的方式依赖于:hashCode()与equals()方法

  • 什么是哈希表呢?

哈希表底层使用的也是数组机制[U1] ,数组中也存放对象,而这些对象往数组中存放时的位置比较特殊,当需要把这些对象给数组中存放时,那么会根据这些对象的特有数据结合相应的算法,计算出这个对象在数组中的位置,然后把这个对象存放在数组中。而这样的数组就称为哈希数组,即就是哈希表。

当向哈希表中存放元素时,需要根据元素的特有数据结合相应的算法,这个算法其实就是Object类中的hashCode方法。由于任何对象都是Object类的子类,所以任何对象有拥有这个方法。即就是在给哈希表中存放对象时,会调用对象的hashCode方法,算出对象在表中的存放位置,这里需要注意,如果两个对象hashCode方法算出结果一样,这样现象称为哈希冲突,这时会调用对象的equals方法,比较这两个对象是不是同一个对象,如果equals方法返回的是true,那么就不会把第二个对象存放在哈希表中,如果返回的是false,就会把这个值存放在哈希表中。

  • 总结:保证HashSet集合元素的唯一,其实就是根据对象的hashCode和equals方法来决定的。如果我们往集合中存放自定义的对象,那么保证其唯一,就必须复写hashCode和equals方法建立属于当前对象的比较方式。

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  1. 给HashSet中存储JavaAPI中提供的类型元素时,不需要重写元素的hashCode和equals方法,因为这两个方法,在JavaAPI的每个类中已经重写完毕,如String类、Integer类等
  2. 给HashSet中存放自定义类型元素时,需要重写对象中的hashCode和equals方法,建立自己的比较方式,才能保证HashSet集合中的对象唯一

LinkedHashSet集合保证元素的存入和取出的顺序一致

判断集合唯一的原理

  • ArrayList的contains方法判断元素是否重复原理

ArrayList的contains方法会使用调用方法时,传入的元素的equals方法依次与集合中的旧元素所比较,从而根据返回的布尔值判断是否有重复元素。此时,当ArrayList存放自定义类型时,由于自定义类型在未重写equals方法前,判断是否重复的依据是地址值,所以如果想根据内容判断是否为重复元素,需要重写元素的equals方法。

  • HashSet的add/contains等方法判断元素是否重复原理

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Set集合不能存放重复元素,其添加方法在添加时会判断是否有重复元素,有重复不添加,没重复则添加。

HashSet集合由于是无序的,其判断唯一的依据是元素类型的hashCode与equals方法的返回结果。规则如下:

先判断新元素与集合内已经有的旧元素的HashCode值

  1. 如果不同,说明是不同元素,添加到集合。
  2. 如果相同,再判断equals比较结果。返回true则相同元素;返回false则不同元素,添加到集合。

所以,使用HashSet存储自定义类型,如果没有重写该类的hashCode与equals方法,则判断重复时,使用的是地址值,如果想通过内容比较元素是否相同,需要重写该元素类的hashcode与equals方法。

知识点总结

  • List:(arrylist,linklist)

       它是一个有序的集合(元素存与取的顺序相同)

       它可以存储重复的元素                           

  • Set: (hashset,linkhashset)

        它是一个无序的集合(元素存与取的顺序可能不同)

        它不能存储重复的元素

  • List集合中的特有方法
  1. void add(int index, Object element) 将指定的元素,添加到该集合中的指定位置上
  2. Object get(int index)返回集合中指定位置的元素。
  3. Object remove(int index) 移除列表中指定位置的元素, 返回的是被移除的元素
  4. Object set(int index, Object element)用指定元素替换集合中指定位置的元素,返回值的更新前的元素
  • ArrayList:

         底层数据结构是数组,查询快,增删慢

  • LinkedList:

         底层数据结构是链表,查询慢,增删快

  • HashSet:

         元素唯一,不能重复

         底层结构是 哈希表结构

         元素的存与取的顺序不能保证一致

         如何保证元素的唯一的?

                   重写hashCode() 与 equals()方法

  • LinkedHashSet:

         元素唯一不能重复

         底层结构是 哈希表结构 + 链表结构

         元素的存与取的顺序一致

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