集合的總結與常見問題解析
1.如何定義Collection？java
Collection是一個集合體系的頂層接口，此接口中的方法都是：public abstract。
能夠進行增刪改查的操做：
增長： -->> boolean add(Object o) 一次添加一個元素,元素能夠是Object 的子類，返回true
boolean addAll(Collection c) 一次添加一批元素,參數是Collection類型的
刪除： -->> void clear() 清空集合
boolean remove(Object o) 一次刪除一個元素,成功刪除,返回true
boolean removeAll(Collection c) 一次刪除一批,成功,返回true
查找： -->> boolean contains(Obejct o) 判斷集合中是否包含指定元素
boolean containsAll(Collection c) 是否包含一批
boolean isEmpty() 判斷集合是否爲空
int size() 獲取集合中的個數
修改： -->> clear() 清空集合中的全部元素
獲取： -->> int size() 返回集合容器的大小
集合轉換爲數組：
Object[] toArray(); 該方法將集合轉爲數組，集合中的每個元素，做爲了數組一個的元素
【注意：集合中存儲的是對象的引用，而不是對象自己】
【注意：接口與接口之間屬於：繼承關係】編程
二、錄入用戶在控制檯輸入的信息，可使用Scanner類數組
Scanner sc = new Scanner();
三、List接口： ---->> public interface List extends Collection安全
List是一個繼承了Collection接口的接口，具有了比Collection多的功能。
特色： ---->> 有序、有角標、可重複。
此接口的用戶能夠對List接口中每一個元素的插入位置進行精確地控制。（經過角標獲取集合中的元素）
增：
void add(int index,Object element) 指定元素添加的角標，增長一個元素
boolean addAll(int index,Collection c) 指定位置，增長一批
刪：
Element remove(int index) 刪除指定位置的元素，而且返回該元素
改：
Element set(int index,Object element) 替換指定位置的元素，須要肯定該元素的位置和新元素，返回就元素。
List<E> subList(int fromIndex,int toIndex) 截取子結合，返回一個List，包含頭，不包含尾。
查：
Object get(int index) 獲取List結合指定位置的元素
int indexOf(Object o) 返回此列表中第一次出現的指定元素的索引
int lastIndexOf(Object o) 倒序查找指定元素的位置
【注意角標越界：IndexOutOfBoundException // 找不到返回：-1】
【Object set = new list.get(list.size()-1);】
【List集合特有的增刪改查方法都跟角標有關係！！！！】
【問：如何取出List集合中的元素？】網絡
經過for循環，並使用size()和set()方法可取出List集合中的每個元素。
四、ArrayList -->> 是一個List接口的實現類數據結構
具有List集合的特色：有序、有角標、可重複。
該類內部,維護了一個數組, 數組的元素是Object 類.
在ArrayList 類的構造函數中初始化的該數組, 若是沒有顯示的指定數組的長度,【默認長度是10】
也就是說: 使用無參數構造,new ArraList(), 自動建立的數組長度是60%.
ArrayList 在添加元素時,都會檢測數組是否已滿,若是滿了,自動擴容(建立一個新數組),
【新數組長度的是老數組的1.6倍】
而且將老數組中的元素拷貝到了新數組,使用新數組繼續增長元素.
五、ArrayList使用什麼實現的？其優缺點是什麼？多線程
ArrayList是使用數組實現的。
優勢：內存地址連續，查找快；
缺點：增長和刪除元素，須要設計數組的擴容或者拷貝，效率很低。
---->> 總結： 數組實現，查找快，增刪慢。
ArrayList中的方法：
boolean contains(Object o) 判斷集合是否包含指定的元素，涉及了元素的比較(對象的比較)
內部使用了元素的equals()方法。
String類 重寫了equals()方法
六、LinkedList ---->> List接口的實現類，具有：有序、有角標、元素可重複的特色。【和ArrayList相似】函數
LinkedList是一個雙向鏈表，該集合提供了方便操做集合頭和集合尾的方法。
【若是集合中沒有元素能夠獲取或者刪除，則拋：NoSuchElementException】
LinkedList特有的方法：
增長：
void addFirst(Element e)
void addLast(Element e)
刪除：
Object getFirst()
Object getLast()
查找：
Object removeFirst() 移除並返回此列表的第一個元素
Object removeLast() 移除並返回此列表的最後一個元素
數據結構：
堆棧：
void push(Element e) 將元素推入此列表所表示的堆棧
Element pop() 今後列表所表示的堆棧處彈出一個元素
【壓棧和彈棧：先進後出，後進先出】
隊列：
boolean offer(Element e) 將指定元素添加到此列表的末尾(最後一個元素)
Element poll() 獲取並移除此列表的頭(第一個元素)
Element peek() 獲取但不移除列表的頭(第一個元素)
【隊列的數據結構：先進先出】
返回逆序的迭代器對象：
descendingIterator() 返回逆序的迭代器對象
七、LinkedList的實現原理是什麼？其優缺點？性能
LinkedList的實現原理是：鏈表實現，其內存地址是不連續的。
優勢：相對於數組，增長元素快；
缺點；因爲內存地址不連續，查找性能低。
八、集合與數組有什麼區別？測試
相同點：數組和集合都是容器
數組和集合中存放的都是【對象的引用】而非對象自己
不一樣點：數組存儲【基本數據類型】，是單一的。並且一旦聲明好長度後，長度不可變；
集合【只能】儲存【對象】，可是能夠是任意類型的對象，其長度可變。
【集合的分類】
----|Iterable：接口
Iterator iterator()
----|Collection：單列集合
----|List： 有序存儲順序，可重複
----|ArrayList： 數組實現，查找快、增刪慢
因爲是數組實現，在增和刪的時候會牽扯到數組增容，以及拷貝元素，因此慢；
數組是能夠直接按索引查找的，因此查找時比較快。
----|LinkedList： 鏈表實現，增刪快、查找慢
因爲鏈表實現，增長時只要讓前一個元素記住本身就能夠了，刪除時讓前一個元
素記住後一個元素，後一個元素記住前一個元素，這樣的增刪效率高；
但查詢時須要一個一個的遍歷，因此效率比較低。
----|Vector： 多線程安全、效率略低 【ArrayList單線程效率高，可是多線程要使用Vector】
----|set： 無序存儲，不可重複
----|HashSet 線程不安全，存取速度快
底層是以hash表實現的
----|TreeSet 紅-黑樹的數據結構，默認對元素進行天然排序(String)
【TreeSet自身具有排序功能】
----|Comparable
----|compareTo(Object o) 元素自身具有比較性
----|Comparator
----|compare(Object o1,Object o2) 給容器傳入比較器
若是在比較的時候兩個對象返回值是【0】，那麼這兩個元素【重複】
【當Comparable和Comparator比較方式同時存在時，以Comparator比較方式爲主】
----|LinkedHashSet 會保存插入的順序
----|Map： 將鍵映射到值的對象。一個映射不能包含重複的鍵，每一個鍵最多隻能映射一個值。
interface Map<K,V>
----|TreeMap 底層是二叉樹數據結構，能夠對map集合中的鍵進行排序
須要使用Comparable或者Comparator進行比較排序。
【return 0 判斷鍵的惟一性】
----|HashTable 底層是哈希表數據結構，線程是【同步】的 -->> 不能夠存入null鍵、null值
效率較低，故被【HashMap】替代
----|HashMap 採用哈希表實現 -->> 【無序】
底層是哈希表數據結構，線程是【不一樣步】的 -->> 能夠存入null鍵、null值
【要保證鍵的惟一性，須要覆蓋hashCode()方法和equals()方法】
----|LinkedHashMap
【經常使用方法：】
添加： V put(K key,V value) 能夠是相同的key值，可是添加的value值會覆蓋前面的
putAll(Map<? extends K , ? extends V> m)
從指定映射中將全部映射關係複製到此映射中（可選操做）
刪除： remove(Object key) 刪除關聯對象，指定key對象
clear() 清空集合對象
獲取： value get(Object key) 能夠用於判斷鍵是否存在的狀況。
判斷： boolean isEmpty() 若是此映射不包含鍵-值映射關係【即長度爲0】，則返回true，不然返回false
boolean containsKey(Object key)
判斷集合中是否包含指定的key
boolean containsValue(Object value)
判斷集合中是否包含指定的value
當指定的鍵不存在的時候，返回的是null
長度： int size() 返回此映射中的鍵-值映射關係數
九、在何時該使用什麼樣的集合？
Collection 當咱們須要保存若干個對象的時候使用集合
-->> List 若是須要保留存儲順序、而且重複元素時，使用List
-->> 若是查詢較多，使用ArrayList；
若是存取較多，使用LinkedList；
若是須要線程安全，使用Vector。
-->> Set 若是不須要保留存儲順序，而且要去掉重複元素時，使用Set
-->> 若是須要將元素排序，使用TreeSet；
若是不須要排序，使用HashSet 【HashSet比TreeSet效率高】
若是須要保留存儲順序，同時要過濾重複元素，使用LinkedHashSet。
十、自定義對象時爲何要重寫toString()和equals()方法？
由於Object是自定義類的父類，Object類中的toString()方法返回的是哈希值；
Object類中的equals()方法比較的是對象的地址值。
【去除集合中重複的元素】
代碼以下：
public class Demo{
public static void main(String[] args){
ArrayList arr = new ArrayList();
Person p1 = new Person("jack",20);
Person p2 = new Person("rose",18);
Person p3 = new Person("rose",18);
arr.add(p1);
arr.add(p2);
arr.add(p3);
System.out.println(arr);
ArrayList arr2 = new ArrayList();
for(int i=0;i<arr.size();i++){
Object obj = arr.get(i);
Person p = (Person)obj;
if(!arr2.contains(p)){
arr2.add(p);
}
}
System.out.println(arr2);
}
}
class Person{
private String name;
private int age;
public Person(){
}
public Person(String name,int age){
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName(){
return name;
}
public void setName(String name){
this.name = name;
}
public int getAge(){
return age;
}
public void setAge(int age){
this.age = age;
}
public int hashcode(){
return this.name.hashCode() + age*37;
}
public boolean equals(Object obj){
if(!(obj instanceof Person)){
return false;
}
Person p = (Person)obj;
return this.name.equals(p.name) && this.age = p.age;
}
public String toString(){
return "name:" + this.name + "age:" + this.age;
}
}
十一、Vector： 多線程安全、可是效率低 ---->> 描述的是一個線程安全的ArrayList。
特有的方法：
void addElement(E obj) 在集合末尾添加元素
E elementAt(int index) 返回指定角標的元素
Enumeration element() 返回集合中的全部元素，封裝到Enumeration對象中
Enumeration接口：
boolean hasMoreElements() 測試此枚舉是否包含更多的元素
E nextElement() 若是此枚舉對象至少還有一個可提供的元素，則返回此枚舉的下一個元素
【代碼以下：】
public static void main(String[] args){
Vector v = new Vector();
v.addElement("aaa");
v.addElement("bbb");
v.addElement("ccc");
// System.out.println(v.elementAt(2));
Enumeration ens = v.elements();
while(ens.hasMorreElements()){
System.out.println(ens.nextElement());
}
}
十二、Iterable： 是Collection的父接口，實現Iterable的類能夠進行迭代，而且支持加強for循環
該接口只有一個方法，用於返回集合迭代器對象！ 【獲取迭代器的方法iterator()】
piblic interface Iterable<T>
Iterator<T> iterator()：該類主要用於遍歷集合對象，並描述了遍歷集合的常見方法
boolean hasNext() 判斷集合中是否有元素，若是有元素能夠迭代，就返回true。
E next() 返回迭代的下一個元素。
若是沒有下一個元素，調用next()會拋出 -->> NoSuchElementException
void remove() 從迭代器指向的集合中移除迭代器返回的最後一個元素
【Iterator的for循環、清空】
public class Demo{
ArrayList list = new ArrayList();
// 增長：add() 將指定對象存儲到容器中
list.add("計算機網絡");
list.add("現代操做系統");
list.add("java編程思想");
list.add("java核心技術");
list.add("java語言程序設計");
System.out.println(list);
for(Iterator it = list.iterator();it.hasNext();){
// 迭代器的next()方法返回值類型是Object，全部要記得【類型強轉】
String next = (String)it.next();
System.out.println(next);
it.remove();
}
}
【細節一：若是迭代器的指針已經指向了集合的末尾，那麼若是再調用next()會返回NoSuchElementException異常】
【細節二：若是調用remove()以前沒有調用next()方法是不合法的，會拋出IllegalStateException異常】
【細節三：當一個集合在循環中即便用引用變量操做集合，又使用迭代器操做集合對象，會拋出ConcurrentModificationException異常】
1三、爲何next()方法的返回值類型是Object呢？
爲了能夠接收任意類型的對象
若是返回的時候不知道是什麼類型的，就定義爲object
1四、Iterator和ListIterator有什麼關係？
ListIterator是Iterator的子接口，是List集合特有的迭代器。
Iterator在迭代時，只能對元素進行獲取【next()】和刪除【remove()】的操做；
ListIterator在迭代list集合時，還能夠對元素進行添加【add(obj)】和修改【set(obj)】的操做。
1五、List集合特有的迭代器ListIterator
---->> public interface ListIterator extends Iterator
ListIterator<E> listIteraotr()
----| Iterator
hasNext()
next()
remove()
----| ListIterator
add(E e) 將指定的元素插入列表(可選操做)。
該元素直接插入到next()返回的下一個元素的前面(若是有)
void set(E o) 用指定的元素替換next()或previous()返回的 【最後】 一個元素
hasPrevious() 逆向遍歷列表，列表迭代器有多個元素，則返回true
previous() 返回列表中的前一個元素
1六、HashSet是如何判斷兩個元素重複的？
經過hashCode()方法和equals()方法來保證元素的惟一性，add()方法返回的是boolean類型
【調用原理：HashSet集合在判斷元素是否相同，先判斷hashCode()方法，相同纔會判斷equals()方法；不相同不會調用equals()】
1七、HashSet和ArrayList集合在判斷元素時是否有相同的方法？
有：boolean contains(Object o)
HashSet使用hashCode()和equals()方法，ArrayList使用eqauls()方法。
1八、給TreeSet指定排序規則：
方式一：【元素自身】具有比較性
元素自身具有比較性，須要元素實現【Comparable接口】，重寫【compareTo方法】，
也就是讓元素自身具有比較性，這種方式叫作元素的【天然排序】也叫作【默認排序】。
方式二：【容器】具有比較性
當元素自身不具有比較性，或者自身具有的比較性不是所須要的。
那麼此時可讓容器自身具有。須要定義一個類實現【Comparator接口】，重寫【compare方法】，
並將該接口的子類實例對象做爲參數傳遞給【TreeSet集合】的【構造方法】。
注意：當Comparable比較方式和Comparator比較方式同時存在時，以【Comparator】的比較方式爲主；
注意：在重寫compareTo或者compare方法時，必需要明確比較的主要條件相等時要比較次要條件。
經過return 0 來判斷惟一性。
1九、爲何使用TreeSet存入字符串，字符串默認輸出是按升序排列的？
由於字符串實現了一個接口，叫作【Comparable接口】，字符串重寫了該接口的【compareTo()方法】，
因此String對象具有了比較性。
【自定義的元素（好比Person類、Book類）想要存入TreeSet集合，就必須實現Comparable接口，也就是要讓自定義對象具有比較性】
【存入TreeSet集合的元素都要具有比較性：要實現Comparable接口、並重寫該接口的compareTo()方法】
20、總結:
看到array，就要想到角標。
看到link， 就要想到first，last。
看到hash， 就要想到hashCode,equals.
看到tree， 就要想到兩個接口。Comparable，Comparator。
2一、TreeSet是如何保證元素的惟一性的？
經過【compareTo】或者【compare】方法來保證元素的惟一性。
當Comparable接口中的compareTo()函數返回值爲【0】時，說明兩個對象相等，此時該對象不會被添加進來。
2二、使用TreeSet集合將字符串 String str = "8 10 15 5 2 7"; 的數值進行排序。
public class Demo{
public static void main(String[] args){
String str = "8 10 15 5 2 7";
String strs = str.split(" ");
TreeSet ts = new TreeSet();
for(int x= 0;x<strs.length();x++){
int y = Integer.parseInt(strs[x]);
ts.add(y);
}
System.out.println(ts);
}
}
2三、遍歷Map集合的方式有哪些？
方式一：使用keySet
將Map轉成Set集合【keySet()】，經過Set的迭代器【Iterator】取出Set集合中的每個元素，
即Map集合中全部的鍵，再經過get()方法獲取鍵對應的值
Set<Integer> ks = map.keySet();
Iterator<Integer> it = ks.iterator();
while(it.hasNext()){
Integer key = it.next();
String value = map.get(key);
}
方式二：經過values獲取全部值，可是不能獲取到key對象
Collection<String> vs = map.values();
Iterator<String> it = vs.iterator();
while(it.hasNext()){
String value = it.next();
}
方式三：Map.Entry -->> public static interface Map.Entry<K,V>
經過Map中的entrySet()方法獲取存放Map.Entry<K,V>對象的Set集合 -->> Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()
Set<Map.Entry<Integer,String>> entrySet = map.entrySet();
Iterator<Map.Entry<Integer,String>> it = entrySet.iterator();
while(it.hasNext()){
Map.Entry<Integer,String> en = it.next();
}
Integer key = en.getKey();
String value = en.getValue();
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