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Java集合框架中底层文档的List与Set

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达达前端
发布2022-04-29 09:30:44
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文章被收录于专栏:达达前端达达前端

Java集合框架中的List与Set

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// 简书作者:达叔小生
Collection
 -> Set 无序不重复 -> 无序HashSet,需要排序TreeSet
 -> List 有序可重复 -> 查,改ArrayList,增删LinkedList

List为列表,中在列表中的对象是由顺序的排序的,并且是有重复的对象。 简单为:有序,有重复。

Set为集合,在集合中的对象是不按照顺序排列的,并且是没有重复的对象的。 简单为:无序,无重复。

Set为无序集合,无序无重复; List为有序集合,有序有重复;

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// 简书作者:达叔小生
Collection
 -> Set
  -> HashSet
  -> LinkedHashSet
  -> TreeSet

 -> List
  -> ArrayList
  -> Vector
  -> LinkedList
Collection接口
Collection接口

案例

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// 简书作者:达叔小生
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;

public class Demo{
 public static void main(String args[]){
 // 创建列表的实现类对象
  ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>();
 // 添加数据
 arrayList.add("a");
 arrayList.add("b");
 arrayList.add("c");
// 移除
 arrayList.remove(1);
 // 获取数据
 String s = arrayList.get(1);
 System.out.println(s);
 // 获取长度
 int a = arrayList.size();
 // 打印所有元素
 for(int i=0; i<arrayList.size(); i++){
  String s = arrayList.get(i);
  System.out.println(s);
 }
 }
}
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// 简书作者:达叔小生
public class ListDemo{
 public static void main(String[] args){
  // List
  List list = new ArrayList();
 // 添加元素
 list.add( new Student("a",12) );
 list.add( new Student("b",13) );
 list.add( new Student("c",14) );
 // 插入元素
 // list.add( 1, new Student("d",15) );
 // list.remove(44); 
 // 角标越界IndexOutOfBoundsException)
 // list.set( 2, new Student("dashucoding", 16) );
 // 循环出对象
 for(Iterator it = List.iterator(); it.hasNext(); ){
  Student stu = (Student) it.next();
  System.out.println(stu);
 }
 // 获取对象
 Object obj = list.get(1);
 System.out.println(obj);
 // 获取对象
 for(int i = 0; i<list.size(); i++){
  System.out.println(list.get(i));
 }
}
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// 简书作者:达叔小生
import java.util.Set;
import java.util.HashSet;
public class Demo{
 public static void main(String args[]){
  HashSet<String> hashSet = new HashSet<String>();
 Set<String> set = hashSet;
 // 实现类向上转型为接口
 // 同理 Set<String> set = new HashSet<String>();
 // 添加元素
 set.add("a"); 
 set.add("b");
 set.add("c");
 set.add("d");
 // 获取集合中的元素长度
 int a = set.size();
 }
}
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// 简书作者:达叔小生
import java.util.Set;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
public class Demo{
 public static void main(String args[]){
  HashSet<String> hashSet = new HashSet<String>();
 Set<String> set = hashSet;
 // 实现类向上转型为接口
 // 同理 Set<String> set = new HashSet<String>();
 // 添加元素
 set.add("a"); 
 set.add("b");
 set.add("c");
 set.add("d");
 // 迭代器 iterator() 遍历整个set
// 通过迭代器取出集合中的对象
 Iterator<String> it = set.iterator<String>();
 while(it.hasNext){
  String s = it.next();
  System.out.println(s);
 }
 }
}
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// 简书作者:达叔小生
public class ListIteratorDemo{
 // 创建List对象
 List list = new ArrayList();
 // 添加元素
 List.add("a");
 List.add("b");
 List.add("c");
 // 获取元素,iterator()方法进行迭代
 Iterator it = list.iterator();
// 获取元素
 while(it.hasNext()){
  System.out.println(it.next());
 }
}

知识点

next()返回迭代的下一个元素,如果抛出异常为:NoSuchElementException,为没有元素可以迭代。

迭代器

在迭代过程中,使用了集合的方法对元素进行操作,导致迭代器不知道集合中的变化,容易产生数据的不确定性,所以不要使用集合的方法进行操作元素,可以使用迭代器的方法进行操作。

迭代器的方法:

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// 简书作者:达叔小生
hasNext()
next()
remove()

迭代器 java.util 接口 Iterator<E> 知道的接口:ListIterator<E>,XMLEventReader 知道的实现类:BeanContextSupport.BCSIterator,EventReaderDelegate,Scanner。

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// 简书作者:达叔小生
public interface Iterator<E>

迭代器的三个方法:

方法

说明

hasNext()

返回的是boolean类型,如果集合中还有元素存在,就可以进行迭代,然后返回true,代表为还有元素存在,反之,返回的是false

next()

返回的是E,返回的是迭代出来的下一个元素

remove()

返回的类型为void,从迭代器中移除迭代器中的最后一个元素

列表迭代器

接口 Iterator<E>下的子接口有个: ListIterator<E> 为列表迭代器

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// 简书作者:达叔小生
java.util
接口ListIterator<E>
超级接口:Iterator<E>
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// 简书作者:达叔小生
public interface ListIterator<E> extends Iterator<E>
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// 简书作者:达叔小生
while(it.hasNext()){
 Object obj = it.next();
 if("a".equals(obj)){
  list.add("aaaaa");
 }
}

列表迭代器的特性可以在迭代期间进行修改列表,然后获取迭代器在列表中的当前位置。

方法

说明

add(E e)

方法返回的是void类型,可以将指定的元素进行插入到列表中

hasNext()

方法返回的是boolean类型,该方法表示如果next返回一个元素后,不是抛出异常,则代表有下一个元素,则返回ture,否则返回false

hasPrevious()

返回的是boolean类型,该方法的作用是如果逆向遍历列表,列表迭代器中有多个元素,则返回为true,即简单说就是有没有前一个

next()

返回的是E,该方法表示返回列表中的下一个元素

nextIndex()

返回的是Int类型,该方法对next的后续调用所返回元素的索引

previous()

返回的是列表中的前一个元素,取出前一个

previousIndex()

返回的类型为int类型,返回对previous的后续调用所返回元素的索引

remove()

返回的类型为void,从列表中移除一个元素

set(E e)

返回的类型为Void,用指定的元素取替代next或previous 返回的最后一个元素

使用ListIterator

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// 简书作者:达叔小生
 // 创建List对象
 List list = new ArrayList();
 // 添加元素
 List.add("a");
 List.add("b");
 List.add("c");
// 列表迭代器
ListIterator it = list.listIterator();
while(it.hasNext()){
 Object obj = it.next();
 if("a".equals(obj)){
  // 添加 it.add("dashucoding");
  // 删除 it.set("dashucoding");
 }
}

迭代器的List接口的子接口ListIterator,可以实现增删改查

List

接口List<E>,知道的实现类:

List是有序的,带索引的,元素可以重复 List可以增删改查,增加add(),删除remove(),修改set(),查询get()

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// 简书作者:达叔小生
实现类:
AbstractList , ArrayList , LinkedList , Vector
AbstractSequentialList , AttributeList , CopyOnWriteArrayList , RoleList , RoleUnresolvedList , Stack

ArrayList (数组结构,不同步的,为了提高效率), LinkedList(链接列表结构,就像链子一样,不同步的) , Vector(可以实现可增长的对象数组,可变化,同步的)

ArrayList

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// 简书作者:达叔小生
ArrayList为数组结构,长度可以改变
java.util
类 ArrayList<E>
java.lang.Object
 -> java.util.AbstractCollection<E>
  -> java.util.AbstractList<E>
   -> java.util.ArrayList<E>

知道的实现接口: Serializable,Cloneable,Iterable<E>,Collection<E>,List<E>,RandomAccess 知道的子类: AttributeList, RoleList, RoleUnresolvedList

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// 简书作者:达叔小生
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, Serializable

LinkedList 可以用于实现堆栈,队列(栈内存先进后出,队列先进先出)

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// 简书作者:达叔小生
java.util
类 LinkedList<E>
java.lang.Object
 -> java.util.AbstractCollection<E>
  -> java.util.AbstractList<E>
   -> java.util.AbstractSequentialList<E>
    -> java.util.LinkedList<E>

public class LinkedList<E>
extends AbstractSequentiaList<E>
implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, Serializable

知道的接口:Serializable, Cloneable, Iterable<E>, Collection<E>, Deque<E>, List<E>, Queue<E>

LinkedList 队列

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// 简书作者:达叔小生
public class LinkedListDemo{
 public static void main(String[] args){
  // 创建一个队列对象
  Queue queue = new Queue();
  // 队列添加元素
  queue.add("a");
  queue.add("b");
  queue.add("c");
  while(!queue.isNull){
   System.out.println(queue.myGet());
  }
 }
}

队列

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class Queue{
 // 封装了一个链表的数据结构
 private LinkedList link;
 Queue(){
  link = new LinkedList();
 }
 // 功能
 public void add(Object obj){
  // 内部,使用链表方法
  link.addFirst(obj);
 }
  // 先进先出
 public Object myGet(){
  return link.removeList();
 }
 // 判断队列中的元素是否为空
 public boolean isNull(){
  return link.isEmpty();
 }
}

堆栈,手枪弹夹,队列,排队买票

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// 去除重复元素
public static void getSingleElement(List list){
 // 临时容器
 List temp = new ArrayList();
 // 原容器
 for(Iterator it = list.iterator(); it.hasNext(); ){
  // 遍历原对象元素
  Object obj = it.next();
   if(temp.contains(obj)){
    // 判断是否存在
    temp.add(obj);
   }
 }
 list.clear();
 list.addAll(temp);
}
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// 简书作者:达叔小生
public class ArrayListDemo{
 public static void main(String[] args){
  List list = new ArrayList();
  list.add("a");
  list.add("b");
  list.add("c");
  System.out.println(list);
 }
}
代码语言:javascript
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// 简书作者:达叔小生
public boolean equals(Object obj){
 if(this == obj){
 return true;
 }
 if(!(obj instanceof Student)){
  throw new ClassCastException();
 }
 Student stu = (Student) obj;
 return this.name.equals(stu.name) && this.age == stu.age;
}
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// 简书作者:达叔小生
public boolean contains(Object o){
 return indexOf(o) >= 0;
}
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// 简书作者:达叔小生
public int indexOf(Object o){
 if(o == null){
  for(int i = 0; i<size; i++){
   if(elementData[i] == null){
    return i;
   }
  }
 }else{
  for( int i = 0; i<size; i++){
   if(o.equals(elementData[i])){
    return i;
   }
  }
 }
 return -1;
}
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// 简书作者:达叔小生
List 
 -> Vector
 -> ArrayList
 -> LinkedList

接口集合框架-Set接口

API-set

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java.util
接口 Set<E>
参数E:此set所维护元素的类型
代码语言:javascript
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超级接口
Collection<E>,Iterable<E>
知道的子接口
NavigableSet<E>,SortedSet<E>
知道实现类
AbstractSet,ConcurrentSkipListSet,CopyOnWriteArraySet,EnumSet,HashSet,
JobStateReasons,LinkedHashSet,TreeSet

HashSet查询效率很高,它的子类(儿子)LinkedHashSet,可以迭代顺序的set接口的哈希表和链接列表的实现。

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public class LinkedHashSetDemo{
 public static void main(String[] args){
  Set  set = new LinkedHashSet();
  set.add("a");
  set.add("b");
  set.add("c");
  for(Iterator it = set.iterator(); it.hesNext();){
   System.out.println(it.next());
  }
 }
}
代码语言:javascript
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public interface Set<E>
extends Collection<E>

Set为一个不包含重复的集合,

Set的一些方法:

方法

说明

add(E e)

返回类型为boolean,该方法用来添加元素

addAll(Collection<? extends g> c)

返回的是boolean类型,该方法是用来添加所有元素到set中的

clear()

返回void类型,是用来移除set中的所有元素

contains(Object o)

返回boolean类型,该方法是指定set中是否包含该元素,如果有则返回true,否则就为false

containsAll(Collection<?> c)

返回boolean类型,如果在set中有包含所有指定的collection元素,就返回true,否则返回false

equals(Object o)

返回类型为boolean,用来比较指定对象与此set的相等性

hashCode()

返回的类型为Int,返回set的哈希码值

isEmpty()

返回的是int类型,返回set不包含元素,则返回true

iterator()

返回的是Iterator<E>类型,返回在此set中的元素上进行迭代的迭代器。

remove(Object o)

返回boolean类型,如果set中存在指定的元素,就将其移除

removeAll(Collection<?> c)

返回boolean类型,移除set中那些包含在指定collection中的元素

retainAll(Collection<?> c)

返回boolean类型,仅保留set中那些包含在指定collection中的元素

size()

返回Int类型,返回set中的元素数

toArray()

返回一个包含set中所有元素的数组

toArray([] a)

返回一个包含set中所有元素的数组,返回数组的运行时类型是指定数组的类型。

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public class SetDemo{
 public static void main(String[] args){
  Set set = new HashSet();
  set.add("a");
  set.add("b");
  set.add("c");
  // set.add(new Student("a",12));
  // set.add(new Student("b",13));
  // set.add(new Student("c",14));

  for(Iterator it = set.iterator(); it.hasNext(); ){
   Object object = (Object) it.next();
   System.out.println(it.next();
  }
 }
}
代码语言:javascript
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Set 
 -> HashSet
 -> TreeSet

HashSet<E>

代码语言:javascript
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java.lang.Object
 -> java.util.AbstractCollection<E>
  -> java.util.AbstractSet<E>
   -> java.util.HashSet<E>
代码语言:javascript
复制
类HashSet<E>
知道已实现的接口:
Serializable,Cloneable,Iterable<E>,Collection<E>,Set<E>
知道的子类:
JobStateReasons,LinkedHashSet
代码语言:javascript
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public class HashSet<E>
extends AbstractSet<E>
implements Set<E>,Cloneable,Serializable

HashSet该类实现了Set的接口,数组中存储的是元素,哈希值对应关系,所以叫哈希表或叫散列,查询速度快。有重复元素,用不了哈希表,即不可以包含重复的元素,不保证顺序,方法有hasCode()equals()方法。

方法

说明

hashCode()

返回的是Ine类型,返回该对象的哈希值

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// 简书作者:达叔小生
public int hashCode(){
 return 1;
}

public boolean equals(Object obj){
 if(this == obj)
  return true;
 if(obj == null)
  return false;
 if(getClass() != obj.getClass())
  return false;
 if(age != other.age)
  return false;
 if(name == null){
  if(other.name != null)
   return false;
 }else if(!name.equals(other.name))
  return false;
 return true;
 }
}

TreeSet<E>,可以进行排序set集合中的元素,比较结果为0,视为相同元素不存。

案例

代码语言:javascript
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// 简书作者:达叔小生
public class TreeSetDemo{
 public static void main(String[] args){
  Set set = new TreeSet(new ComparatorLength() );
  set.add("a");
  set.add("b");
  set.add("c");
  for(Iterator it = set.iterator();it.hasNext(); ){
   System.out.println(it.next());
  }
 }
}
代码语言:javascript
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// 简书作者:达叔小生
public class ComparatorLength implements Comparator{
 public int compare(Object o1,Object o2){
  // 比较字符串,强转
  String s1=(String)o1;
  String s2=(String)o2;
  int temp = s1.length() - s2.length();
  return temp == 0? s1.compareTo(s2) : temp;
 }
}
代码语言:javascript
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// 简书作者:达叔小生
public class TreeSet<E>
extends AbstractSet<E>
implements NavigableSet<E>,Cloneable,Serialirable
代码语言:javascript
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// 简书作者:达叔小生
java.lang
接口 Comparable<T>
参数为可以与对象进行比较
代码语言:javascript
复制
// 定义一个类实现Comparator
public class ComparatorName implements Comparator{
 public int compare(Object o1,Object o2){
  Student s1 = (Student)o1;
  Student s2 = (Student)o2;
  int temp = s1.getName().compareTo(s2.getName());
  return temp==0? s1.getAge()-s2.getAge() : temp;
 }
}

已知的那些子接口: Delayed,Name,RunnableScheduledFuture<V>,ScheduleFuture<V>

方法:实现comparable接口,可以排序的功能

方法

说明

compreTo(T o)

返回类型为Int,是用来比较对象与指定对象的顺序

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// 简书作者:达叔小生
public int compareTo(Object o){
 if(!(o instanceof Student)){
  throw new ClassCastException();
 }
 Student stu = (Student) o;
 if(this.age>stu.age)
  return 1;
 if(this.age<stu.age)
  return -1;
return 0;
}
代码语言:javascript
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// 简书作者:达叔小生
public class TreeSetDemo{
 public static void main(String[] args){
  // Set set = new TreeSet();
  TreeSet set = new TreeSet();
  set.add("a");
  set.add("b");
  set.add("c");
  for(Iterator it = set.iterator(); it.hasNext(); ){
   System.out.println(it.next());
  }
 }
}
代码语言:javascript
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// 源码
public boolean add(E e){
 return m.put(e, PRESENT)==null;
}

构造方法:

方法

说明

TreeSet()

无参构造方法,该set根据其元素的自然顺序进行排序

TreeSet(Collection<? extend E> e)

构造一个包含指定collection元素的新TreeSet,它按照其元素的自然顺序进行排序

TreeSet(Comparator<? super E> comparator)

构造一个新的空TreeSet,它根据指定比较器进行顺序

TreeSet(SortedSet s)

构造一个与指定有序set具有相同映射关系和相同排序的新TreeSet

二叉树结构

二叉树结构把小的放在左边,大的放在右边。

二叉树结构
二叉树结构

for each 循环

代码语言:javascript
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// 简书作者:达叔小生
public class ForeachDemo{
 public static void main(String[] args){
  List list = new ArrayList();
  list.add("1");
  list.add("2");
  list.add("3");
  for(Object str : list){
   System.out.println(obj);
  }
 }
}

枚举,一枚一枚的举出了来

方法

说明

hasMoreElements()

返回的是booleam类型,测试枚举是否包含更多的元素

nextElement()

如果该枚举对象至少还有一个可提供的元素,就返回此枚举,取出下一个元素

代码语言:javascript
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// 简书作者:达叔小生
public class EnumerationDemo{
 public static void main(String[] args)}
  Vector v = new Vector(); 
  v.addElement("a"); 
  v.addElement("b");
  v.addElement("c");
  for(Enumeration e = v.elements(); e.hasMoreElements();){
   System.out.println(e.nextElement());
  }
  // 不考虑,先考虑Iterator
  for(Object obj : v){
   System.out.println(obj);
  }
 }
}

集合: List -> ArrayList(数组,查询快),LinkedList(链表,增删快) Set -> HashSet(哈希表,查询快,表对应唯一) TreeSet(二叉树,就知道排序的,有规则)

往后余生,唯独有你 简书作者:达叔小生 90后帅气小伙,良好的开发习惯;独立思考的能力;主动并且善于沟通 简书博客: https://www.jianshu.com/u/c785ece603d1

结语

  • 下面我将继续对 其他知识 深入讲解 ,有兴趣可以继续关注
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原始发表:2018-09-25,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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目录
  • Java集合框架中的List与Set
  • 案例
  • 知识点
  • 迭代器
  • 列表迭代器
  • 使用ListIterator
  • List
  • ArrayList
  • LinkedList 可以用于实现堆栈,队列(栈内存先进后出,队列先进先出)
  • 接口集合框架-Set接口
  • 案例
  • 二叉树结构
  • for each 循环
  • 结语
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