JAVA 集合知识点总结

集合

一、集合接口及抽象类

 1、java中集合类的基本接口是Colliction接口:
        public interface Colliction<E>{
               //接口中最常用的两个基本方法

               boolean add (E element);                 //向集合中添加元素

               Iterator <E> iterrator();                     //迭代器

               ..........

        }

            1）迭代器：迭代器方法是Colliction
接口中一个重要的方法，它将返回一个实现了 Iterator 接口的对象。
                作用：依次对集合中的元素进行访问
                Iterator 接口：
                public interface Iterator<E>  extends Iterable<E>{
                       E next();       //访问集合中的元素，反复调用会遍历整个集合，到达末尾抛出一个异常

                       boolean hasNext();       //检测是否还有元素供next()方法访问，如果有返回true    可放在next方法之前做检测

                       void remove();         //删除集合中的元素

                }
                         迭代器是一个重要的集合元素的工具，为了方便理解，可以将next()想象成一个游标，将集合想象成一个元素
                  一字排列的轨道，新定义的迭代器next()指向轨道开始，游标每次只能向后滑动一个元素然后停留在两个元素中间，游标
                  滑动后可以对被越过的元素进行操作。当然，hasNext()就是检测游标是否到轨道尽头。
          2）删除元素
                可以在next()方法后调用 remove()
方法删除元素，但是调用一次 next() 只能调用一次 remove() ；
         3）在Collection 接口中，有很多比较实用的泛型泛型方法供用户使用。
        2、扩展了Collection 接口的抽象类  AbstractCollection
                     这个类扩展了Collection接口，提供可例行方法，用户可以扩展此类，而不需要实现接口中所有的方法，
             减轻用户的负担。

二、集合的分类

       集合可分为：List 、 Set 、 Map  三大类 

       List :元素可以重复，有序
       Set：元素不可以重复，无序
       Map：存放键值对，无序，键不可以重复
       注：这里所说的“无序”与“有序”代表的是存放元素的内存地址的限定，并不是按照某种规则给元素排序。

       1、List

             包括 ArrayList 和 LinkList
         1） LinkList 链表（都是双向的）
              和数据结构中的链表基本特性是一样的
              在链表中，集合类库提供了ListIterator <E> extends Iterator<E> 接口，在其中扩充了一些实用的方法。
              与next()方法一样 ListIterator 接口中还定义了一个 E previous() 和  boolean hasPrevious() 方法，用于反向遍历链表。

              可以用ListIterator 对象对链表中的元素进行增、删、改，这就实现了链表的基本功能。

              在对拉表中的元素操作的时候，都依赖于迭代器，必须用next访问到这个元素。
           注：在链表中，定义多个迭代器的时候可能会出现并发异常。由于一有的迭代器对链表进行了更改，其他迭代器无法同步。
                  如果迭代器发现，集合被其他迭代器或集合本身的方法修改，将会抛出一个异常
                  这里所说的修改针对的是增、删。改变某个元素的值并不影响。
           增删对于链表来说是高效的，但是查找对于链表来说并不是很高效，所以尽量避免应具体的索引值对链表进行查找。

         2）ArrayList 数组列表
             ArrayList 封装了一个动态再分配的对象数组，对查找高效，但是增删不高效。
             ArrayList 与 Vector的区别在于：Vector 同步 ArrayList 不同步
        2、Set
             1）散列集
                  
简介：散列集就是根据对象的散列码，将元素存放在散列表中。
                   散列表：用一个链表数组表示，每个链表抽象为一个桶，桶里可以装多个不相同的元素。
                   存储方式：首先计算出散列码，用散列码与桶数取余，得到的数就是要存放的桶的编号，然后遍历桶中的元素
                                     如果没有与之相同的，就将这个元素存入桶中。
                   再散列：装填因子0.75（默认值），当75%的桶都装填了元素，那么将桶的数增加到双倍，然后再散列。默认16个桶。
                   类库提供了一个HashSet类，实现了基于散列表的集。
                   例：Set<String>  A = new HashSet<>();

             2）树集（红黑树）TreeSet
                    简介：树集对散列集进行了改进，随机的存入元素，但是元素会按约定的顺序进行排序，遍历的时候就是有序的。

                    与散列集对比：比将元素添加到散列集中慢。
                    要求：存入树集中的对象必须扩展了Comparable 接口
                    Comparable 接口的局限性：一个类只能实现一次该接口，但是要对对象进行不同类型的排序的时候就会出现问题。
                    解决方法：可以将Comparator 对象传递给TreeSet构造器，告诉树集使用不同的比较方法
                          public interface Comparator<T>{
                                    int compare(T a ,T b);    //与compareto方法类似

                          }
                         //使用方法

                         SortedSet<Item>  sortByDescription = new TreeSet<>(new Comparator<Item>(){........});

                         //SortedSet extends Set     TreeSet  implements SortedSet
                   注：在合适的时候选择TreeSet
                          TreeSet 实现了NavigableSet接口，新增了便于定位元素及反向遍历的方法。
         3、Map
               对键的一种操作

               分类：HashMap  、TreeMap
               例：  Map <String , Employee>  staff = new HashMap<>();
               注：与前面几种集合不同，Map中添加元素用put();当存入相同键时put()方法会将原先的值返回。
                      集合框架没有将映射表本身视为一个集合（其他的数据结构框架除外），但是可以获得映射表的视图，
               实现了Collection接口对象，或者它的子接口的视图。
               三个视图：键集、值集合、键/值对集
               Set<K> keySet();       //失信了Set接口的某个其他类对象。

               Collection<K>  values();
               Set<Map.Entry<k,v>>  entrySet();
               不可以对视图进行添加，如果删除键集中的元素，就从映射表中删除了整个元素。
               专用集与映射表类
                1）若散列映射表:WeakHashMap使用弱引用保存键。WeakReference 将对象引用保存在单列表键中，如果一个对象只能被WeakHshMap引用，那么他将被垃圾回收器收回，将弱引用放在队列中，WeakHashMap检查队列，删除新添加进来的键对应的条目。通俗说：就是删除散列表中不再使用的条目
                2）链接散列表和链接映射表。
                     LinkedHashSet  与   LinkedHashMap 

                     将散列的元素组织成一个链表
                     特性：访问一次链表结构变一次，被访问的元素被放到链表末尾。
                     LinkedHashMap<k,v> (initialCapacity,loadFactor,true){...........}

                3）枚举集与映射集
                EnumSet  和  EnumMap
                enum  A{A,B,C};
                EnumMap<E>  always =  new EnumMap<>(a.class);  必须指定键的类型
 

                4）标识散列映射集 ，散列码使用内存地址进行计算的。

三、几种特殊的集合

       1、队列与双端队列，实现了Deque接口，ArrayDeque与LinkedList。
              特性：可在队头或队尾同时添加或者删除元素。
       2、优先级队列， 相当于数据结构中的小顶堆。PriorityQueue<E>。
              特性：可以优先删除最小的元素。