飞道的博客

java集合框架 Iterator、Collection、Map

486人阅读  评论(0)

Iterator、ListIterator

Iterator

迭代器用于遍历集合
它包含三个方法:

修饰与类型 方法与描述
boolean hasNext() 如果仍有元素可以迭代,则返回true。
E next() 返回迭代的下一个元素。
void remove() 从迭代器指向的 collection 中移除迭代器返回的最后一个元素(可选操作)。
每一个集合都有自己的数据结构(就是容器中存储数据的方式),都有特定的取出自己内部元素的方式。为了便于操作所有的容器,取出元素。将容器内部的取出方式按照一个统一的规则向外提供,这个规则就是Iterator接口,使得对容器的遍历操作与其具体的底层实现相隔离,达到解耦的效果。

也就说,只要通过该接口就可以取出Collection集合中的元素,至于每一个具体的容器依据自己的数据结构,如何实现的具体取出细节,这个不用关心,这样就降低了取出元素和具体集合的耦合性。

遍历:

public static void main(String[] args) {
    List<String> list1 = new ArrayList<>();
    list1.add("abc0");
    list1.add("abc1");
    list1.add("abc2");

    // while循环方式遍历
    Iterator it1 = list1.iterator();
    while (it1.hasNext()) {
        System.out.println(it1.next());
    }

    // for循环方式遍历
    for (Iterator it2 = list1.iterator(); it2.hasNext(); ) {
        System.out.println(it2.next());
    }

}

使用Iterator迭代器进行删除集合元素,则不会出现并发修改异常。
因为:在执行remove操作时,同样先执行checkForComodification(),然后会执行ArrayList的remove()方法,该方法会将modCount值加1,这里我们将expectedModCount=modCount,使之保持统一。

ListIterator

功能更加强大,它继承于Iterator接口,只能用于各种List类型的访问。可以通过调用listIterator()方法产生一个指向List开始处的ListIterator, 还可以调用listIterator(n)方法创建一个一开始就指向列表索引为n的元素处的ListIterator。

特点:

  • 允许前后遍历
  • 遍历时修改元素(set)
  • 遍历时获取迭代器当前游标所在位置
修饰与类型 方法与描述
void add(E e) 将指定的元素插入到列表 (可选操作)。
boolean hasNext() 如果此列表迭代器在前进方向还有更多的元素时,返回 true
boolean hasPrevious() 如果此列表迭代器在相反方向还有更多的元素时,返回 true
E next() 返回列表中的下一个元素和光标的位置向后推进。
int nextIndex() 返回调用 next()后返回的元素索引。
E previous() 返回列表中的上一个元素和光标的位置向前移动。
int previousIndex() 返回调用previous() 后返回的元素索引 。
void remove() 删除列表中调用next()previous()的返回最后一个元素。
void set(E e) 用指定元素替换列表中调用next()previous()的返回最后一个元素。

Collection

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。

Collection集合主要有List和Set两大接口

  • List:有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致),元素都有索引。元素可以重复。

  • Set:无序(存入和取出顺序有可能不一致),不可以存储重复元素。必须保证元素唯一性。

List

常用方法

ArrayList、LinkedList、Vector 的区别

ArrayList LinkedList Vector
底层实现 数组 双向链表 数组
同步性及效率 不同步,非线程安全,效率高,支持随机访问 不同步,非线程安全,效率高 同步,线程安全,效率低
特点 查询快,增删慢 查询慢,增删快 查询快,增删慢
默认容量 10 / 10
扩容机制 int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//1.5 倍 / 2 倍
  • 对于随机访问,数组的效率肯定是优于链表的
  • LinkedList 不会出现扩容的问题,所以比较适合随机位置增、删。但是其基于链表实现,所以在定位时需要线性扫描,效率比较低。
  • 当操作是在一列数据的后面添加数据而不是在前面或中间,并且需要随机地访问其中的元素时,使用ArrayList会提供比较好的性能;
  • 当你的操作是在一列数据的前面或中间添加或删除数据,并且按照顺序访问其中的元素时,就应该使用LinkedList了。

Set

Set集合元素无序(存入和取出的顺序不一定一致),并且没有重复对象。
Set的主要实现类:HashSet, TreeSet。

HashSet、TreeSet、LinkedHashSet的区别

HashSet TreeSet LinkedHashSet
底层实现 HashMap 红黑树 LinkedHashMap
重复性 不允许重复 不允许重复 不允许重复
有无序 无序 有序,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。 有序,以元素插入的顺序来维护集合的链接表
时间复杂度 add(),remove(),contains()方法的时间复杂度是O(1) add(),remove(),contains()方法的时间复杂度是O(logn) LinkedHashSet在迭代访问Set中的全部元素时,性能比HashSet好,但是插入时性能稍微逊色于HashSet,时间复杂度是 O(1)。
同步性 不同步,线程不安全 不同步,线程不安全 不同步,线程不安全
null值 允许null值 不支持null值,会抛出 java.lang.NullPointerException 异常。因为TreeSet应用 compareTo() 方法于各个元素来比较他们,当比较null值时会抛出 NullPointerException异常。 允许null值
比较 equals() compareTo() equals()

HashSet如何检查重复

HashSet会先计算对象的hashcode值来判断对象加入的位置,同时也会与其他加入的对象的hashcode值作比较,如果没有相符的hashcode,HashSet会假设对象没有重复出现。但是如果发现有相同hashcode值的对象,这时会调用equals()方法来检查hashcode相等的对象是否真的相同。如果两者相同,HashSet就不会让加入操作成功。

Map

Map 是一种把键对象和值对象映射的集合,它的每一个元素都包含一对键对象和值对象。
Map 的常用实现类:HashMap、TreeMap、HashTable、LinkedHashMap、ConcurrentHashMap

HashMap、HashTable、TreeMap的区别

  • TreeMap:基于红黑树实现。
  • HashMap:基于哈希表实现。
  • HashTable:和 HashMap 类似,但它是线程安全的,这意味着同一时刻多个线程可以同时写入 HashTable 并且不会导致数据不一致。它是遗留类,不应该去使用它。现在可以使用ConcurrentHashMap 来支持线程安全,并且 ConcurrentHashMap 的效率会更高,因为 ConcurrentHashMap 引入了分段锁。
  • LinkedHashMap:使用双向链表来维护元素的顺序,顺序为插入顺序或者最近最少使用(LRU)顺序。
HashMap HashTable TreeMap
底层实现 哈希表(数组+链表+红黑树) 哈希表(数组+链表) 红黑树
同步性 线程不同步 同步 线程不同步
null值 允许 key 和 Vale 是 null,但是只允许一个 key 为 null,且这个元素存放在哈希表 0 角标位置 不允许key、value 是 null value允许为null。
当未实现 Comparator 接口时,key 不可以为null
当实现 Comparator 接口时,若未对 null 情况进行判断,则可能抛 NullPointerException 异常。如果针对null情况实现了,可以存入,但是却不能正常使用get()访问,只能通过遍历去访问。
hash 使用hash(Object key)扰动函数对 key 的 hashCode 进行扰动后作为 hash 值 直接使用 key 的 hashCode() 返回值作为 hash 值
容量 容量为 2^4 且容量一定是 2^n 默认容量是11,不一定是 2^n
扩容 两倍,且哈希桶的下标使用 &运算代替了取模 2倍+1,取哈希桶下标是直接用模运算

HashMap在JDK1.7和JDK1.8中有哪些不同

不同 JDK 1.7 JDK 1.8
存储结构 数组 + 链表 数组 + 链表 + 红黑树
初始化方式 单独函数:inflateTable() 直接集成到了扩容函数resize()
hash值计算方式 扰动处理 = 9次扰动 = 4次位运算 + 5次异或运算 扰动处理 = 2次扰动 = 1次位运算 + 1次异或运算
存放数据的规则 无冲突时,存放数组;冲突时,存放链表 无冲突时,存放数组;冲突 & 链表长度 < 8:存放单链表;冲突 & 链表长度 > 8:树化并存放红黑树
插入数据方式 头插法(先讲原位置的数据移到后1位,再插入数据到该位置) 尾插法(直接插入到链表尾部/红黑树)
扩容后存储位置的计算方式 全部按照原来方法进行计算(即hashCode ->> 扰动函数 ->> (h&length-1)) 按照扩容后的规律计算(即扩容后的位置=原位置 or 原位置 + 旧容量)

数组转List问题

Arrays.asList转换得到的ArrayList不是java.util.ArrayList


正确操作

public static void main(String[] args) {
    String[] arr = {"abc", "kk", "qq"};
	// 使用new ArrayList包裹一层
    List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(arr));
    list.add("bb");
}


转载:https://blog.csdn.net/qq_41653935/article/details/105712131
查看评论
* 以上用户言论只代表其个人观点,不代表本网站的观点或立场