Java 进阶集合和数据结构
活动地址:CSDN21天学习挑战赛
目录
- 一、数组和集合都是容器,为什么用集合?
- 1、数组和集合的异同点
- 1)元素个数存储
- 2)元素类型
- 3)场景
- 二、常用集合
- 1、集合关系图
- 2、集合基本方法
- 3、集合特点
- 4、集合接口和实现类作用
- 1)接口作用
- 2)实现类作用
- 5、集合的遍历(实战)
- 1)Iterator迭代器遍历
- 2)for循环遍历
- 3)增强for循环(foreach)遍历
- 4)lambda循环遍历(JDK8以后才会有lambda表达式)
- 三、常见数据结构汇总
一、数组和集合都是容器,为什么用集合?
1、数组和集合的异同点
1)元素个数存储
数组定义类型确定,长度固定
集合类型可以不固定,长度可变
2)元素类型
数组可以存储基本类型、引用类型数据
集合只能存储引用类型数据
3)场景
数组适合已经明确存储类型和个数的情况,查询速度较快
集合适合类型和个数未知,需要增删的情况,整体功能比数组强大
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ClassStructure {
public static void main(String[] args) {
//数组类型确定,个数确定 支持基本类型
int[] i = {1,2,3};
//数组支持引用类型
Integer[] ii = {1,2,3};
//集合类型不确定
List<Object> list = new ArrayList<>();
//集合支持引用类型
List<Integer> listStr = new ArrayList<>();
//集合不支持基本类型
List<int> listI = new ArrayList<>();
list.add("123");
list.add(123);
}
}
二、常用集合
1、集合关系图
2、集合基本方法
方法 | 说明 |
---|---|
default Spliterator<E> spliterator(); | 得到该集合的分离器 |
default Stream<E> stream(); | 转换为Stream流 |
default Stream<E> parallelStream(); | 转换为Stream并行流 |
Object[] toArray(); | 将集合转换为数组 |
void clear(); | 清空集合 |
int size(); | 获取集合大小 |
boolean isEmpty(); | 判断是否为空 |
boolean contains(Object obj); | 判断是否包含 |
boolean add(E e); | 向集合增加元素 |
boolean remove(E e); | 向集合移除元素 |
boolean containsAll(Collection<?> ele); | 判断是否包含另一个集合的元素 |
boolean addAll(Collection<? extends E> ele); | 添加一个集合的全部元素 |
boolean removeAll(Collection<?> ele); | 删除一个集合的全部元素 |
boolean equals(Object ele); | 判断是否相同 |
3、集合特点
- List集合:元素有序、有索引、可重复
ArrayList、LinkedList同上
- Set集合:元素无序、无索引、不重复
HashSet同上
LinkedHashSet:有序、无索引、不重复
TreeSet:排列默认升序、无索引、不重复
4、集合接口和实现类作用
1)接口作用
接口名称 | 作用 |
---|---|
Iterator | Iterator 对象被称之为迭代器。是集合接口的父接口,实现类实现 Collection 时就必须实现 Iterator 接口。 |
Collection | 是 List、Set 的父接口,是存放一组单值的最大接口。单值是指集合中的每个元素都是一个对象。一般很少直接使用此接口直接操作。 |
List | 是最常用的接口。使用 List 能够精确地控制每个元素插入的位置,用户能够使用索引(元素在 List 中的位置,类似于数组下标)来访问 List 中的元素。 |
Set | 不能包含重复的元素。 |
Map | 是存放<k,v>键值的最大接口,即接口中的每个元素都是一对,以 key➡value 的形式保存。 |
2)实现类作用
类名称 | 作用 |
---|---|
HashSet | 为优化査询速度而设计的 Set。它是基于 HashMap 实现的,HashSet 底层使用 HashMap 来保存所有元素,实现比较简单 |
TreeSet | 实现了 Set 接口,是一个有序的 Set,这样就能从 Set 里面提取一个有序序列 |
ArrayList | 一个用数组实现的 List,能进行快速的随机访问,效率高而且实现了可变大小的数组 |
LinkedList | 对顺序访问进行了优化,但随机访问的速度相对较慢。此外它还有 addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst() 和 removeLast() 等方法 |
HsahMap | 按哈希算法来存取键对象 |
TreeMap | 可以对键对象进行排序 |
5、集合的遍历(实战)
1)Iterator迭代器遍历
Iterator iterator():得到迭代器对象,默认指向当前集合的索引0
迭代器如果取元素越界会出现NoSuchElementException异常
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class ClassStructure {
public static void main(String[] args) {
//创建集合
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("aa");
list.add("bb");
list.add("cc");
list.add("dd");
list.add("ee");
list.add("ff");
//获取迭代器
Iterator<String> iter = list.iterator();
//遍历输出集合中所有元素
while (iter.hasNext()) {
//输出集合中第一个元素
String ele = iter.next();
System.out.println(ele);
}
}
}
2)for循环遍历
for(初始表达式;条件表达式;循环表达式){
循环条件
}
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ClassStructure {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("aa");
list.add("bb");
list.add("cc");
list.add("dd");
list.add("ee");
list.add("ff");
//for循环
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.println(list.get(i));
}
}
}
3)增强for循环(foreach)遍历
for (元素数据类型 变量名 : 集合或数组) {
循环语句;
}
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ClassStructure {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("aa");
list.add("bb");
list.add("cc");
list.add("dd");
list.add("ee");
list.add("ff");
//增强for循环
for (String li : list) {
System.out.println(li);
}
}
}
4)lambda循环遍历(JDK8以后才会有lambda表达式)
(形式参数) -> {代码块}
->
:代表指向动作,用箭头指向后面要做的事情
如果有多个参数,参数之间用","隔开
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ClassStructure {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("aa");
list.add("bb");
list.add("cc");
list.add("dd");
list.add("ee");
list.add("ff");
//lambda表达式
list.forEach(str ->{
System.out.println(str);
});
}
}
三、常见数据结构汇总
数据结构名称 | 特点 |
---|---|
队列 | 先进先出,后进后出 |
栈 | 后进先出,先进后出 |
数组 | 内存连续区域,查询快,增删慢 |
链表 | 元素是游离的,查询慢,首尾操作极快 |
二叉树 | 永远只有一个根节点, 每个结点不超过2个子节点的树 |
查找二叉树 | 小的左边,大的右边,但是可能树很高,查询性能变差 |
平衡查找二叉树 | 让树的高度差不大于1,增删改查都提高了 |
红黑树 | 基于红黑规则实现了自平衡的排序二叉树 |