core java学习笔记(八)

数组：固定长度

集合框架
 
集合（集合类的对象）是用来管理其他若干对象的。它类似于C++标准模板库中的容器，不过在JAVA的集合类的对象中可以用来存放多种类型的对象。

接口和类共同构成了一个集合框架，集合的概念，一个对象可以装载多个对象，这个对象就是集合对象。

1，接口
       Collection
                   ↑
             |ˉˉˉˉˉˉ|    
            Set          List        Map
             ↑                      ↑
             |                        |
          SortedSet              SortedMap

集合中用到的类，接口在java.util包中，在使用时注意将其引入import。

Collection 接口: 用来管理多个对象，集合中的每个元素都是对象。

 1)List接口： 一个List的实现类的对象在管理多个对象时会按顺序组织对象（即按照将对象放入的顺序存储）

                List实现类的对象是有顺序的，List实现类对象中的内容是可重复的。（注意，顺序和排序的区别）

       List接口的特点：有序存放，允许重复，可放不同类型对象

 2)Set接口： 一个Set的实现类表示一个数学概念上的集合，Set的实现类的对象中的元素是无顺序的，也就是不会按照输入顺序来存放，
       Set的实现类对象中的元素是不重复的。

      Set接口的特点：无序存放，不允许重复，也可以存放不同类型对象

 3)SortedSet接口：它是Set的子接口，他的实现类会对集合中的元素进行排序。但是要指定排序规则，他会按排序规则进行排序。

Map，Map中没有对象，而是键值对，由Key，value组成的键值对
     Key是没有顺序，不可重复的。
     value是可以相同的,一个Key和一个value一一对应。

Map 接口（以下介绍其子接口）

SortedMap，这个接口的实现类同样可以实现，不过是对键值对中的Key进行排序，这个接口的实现类也是要指定排序规则的

2、List接口的实现类

  Collection
                   ↑
             |ˉˉˉˉˉˉ|    
          HashSet     LinkedList       Hashtable
           (Set)    Vector, ArrayList   Hashmap
                        (List)           (Map)
             ↑                           ↑
             |                             |
           TreeSet                     TreeMap
         (SortedSet)                 (SortedMap)

Collection接口的方法：
 add(Object o)   
 addAll(Collection c)
 contains(Object o)
 containsAll(Collection c)
 remove(Object o)
 removeAll(Collection c)
 clear()
 equals(Object o)
 isEmpty()
 iterator()
 size()
 toArray()
 toArray(Object[] o)

 Iterator it=hs.iterator();
 for(Object obj;it.hasNext();){
   obj=it.next();
     ...
   System.out.println(obj);
 }

 
 1> ArrayList是接近于功能的集合类，ArryList的实质就是一个会自动增长的数组，ArrayList是用封装的数组来实现的List接口的，底层用数组实现的。

  Collection的实现类对象的遍历方式是用迭代来实现的。
  在使用迭代器时先要获得一个迭代器的对象，Iterator（迭代器接口）这是一个接口，迭代器是在集合类中实现的，
  也就是说，他是一个内部类（匿名内部类）实现的。
  Iterator接口中定义的常用方法方法hasNext()，next()。
  hasNext(),这个方法会使用一个游标，并通过判断游标指向的位置是否存放有对象。
  next()方法也是Iterator接口中定义好的方法，这个方法会使游标指向下一个元素的位置，游标会跳过第一个元素，并返回其中的内容。

  Collections 这是一个工具类，也是java.util包中的，这个类中的sort(list接口的实现类的对象)方法，其参数是一个集合类的对象，
  这个方法使用来对集合类的对象进行排序的。以后，我将以集合这个名字来称呼集合类的对象。对于字符串对象内容的集合来说会按字典顺序排序（升序），
  对于数字内容的集合排序也会按照升序排序。

  排序可分为两部分内容，一个是排序的规则，也就是按照什么来进行排序，并且排成什么样的顺序。
  第二个就是排序的算法，他决定了排序的效率。

  在对自定义的集合内容类型排序时，需要先定义那个类型的排序规则。
  Comparable接口，这个接口中只定义了一个compareTo(Object o)，方法的返回至类型是整型，如果当前对象大于参数对象就返回正数，当前对象等于参数对象  是就返回0，当前对象小于参数对象时就返回负值，这样写就是升序排列，反之则是进行降序排列，在实现这个接口中的方法时，返回值定义方式，只有这两种

  根据指定类型的排序规则实现了Comparable接口，那么就可以对存有这个类型的集合进行整体排序。Comparable接口，也叫做可比较接口。
  这个接口在java.lang包下。只要实现了这个接口，就是可排序的。

  接下来介绍另外一种对自定义类型对象的集合整体排序的方法，也就是实现比较器接口（Comparator），
  这个接口中定义了一个compare(Object o1，Object o2)方法来比较两个对象，这个方法的返回值定义和上面介绍的那个方法是一样。

  注意：在API，帮助文档中以上两个方法的参数类型是T，这代表的模板类型，也就是集合中存放的内容的类型，在JDK1.4中其参数就是Object类型，
  模板类型的详细内容会在最后的JDK5.0新特性中讲到。

  Comparator接口可以在匿名内部类中实现，Collections 中的sort(集合了的对象，比较器)方法，可以对自定义类型内容的集合进行整体排序。

 2> LinkedList，它是List接口的实现类，其底层是用双向循环链表来实现的。

 注意：ArrayList的查询效率比较高，增删动作的效率比较差，适用于查询比较频繁，增删动作较少的元素管理的集合。
             LinkedList的查询效率低，但是增删效率很高。适用于增删动作的比较频繁，查询次数较少的元素管理集合。

      ArrayList，LinkedList都是线程不安全的。

 3> Vector: 底层用数组实现List接口的另一个类
     特点：重量级，占据更多的系统开销 线程安全
          （与ArrayList相似，区别是Vector是重量级的组件，使用使消耗的资源比较多。）
  结论：在考虑并发的情况下用Vector（保证线程的安全）。
  在不考虑并发的情况下用ArrayList（不能保证线程的安全）。

  面试经验（知识点）：
  java.util.stack（stack即为堆栈）的父类为Vector。可是stack的父类是最不应该为Vector的。因为Vector的底层是数组，
  且Vector有get方法（意味着它可能访问到并不属于最后一个位置元素的其他元素，很不安全）。
  对于堆栈和队列只能用push类和get类。
  Stack类以后不要轻易使用。
  实现栈一定要用LinkedList。

 实现堆栈 1，数组（ArrayList，增删效率比较低，不适合）
   2，LinkedList（实现堆栈的好方法）
   3，java.util.Stack类，Stack是Vector的子类，Vector类是一个线程安全的（是一个重量级的类），并继承了Vector的方法，
  Verctor类和ArrayList的功能近乎相同。（不推荐使用Stack类来实现堆栈）。

 

3、Set接口的实现类

 3.1 HashSet

 Set的实现类的集合对象中不能够有重复元素，HashSet也一样他是使用了一种标识来确定元素的不重复，HashSet用一种算法来保证HashSet中的元素是不重复的，   HashSet采用哈希算法，底层用数组存储数据。默认初始化容量16，加载因子0.75

 Object类中的hashCode()的方法是所有子类都会继承这个方法，这个方法会用Hash算法算出一个Hash（哈希）码值返回，HashSet会用Hash码值去和数组长度取模，
 模（这个模就是对象要存放在数组中的位置）相同时才会判断数组中的元素和要加入的对象的内容是否相同，如果不同才会添加进去。

 Hash算法是一种散列算法。

  Set hs=new HashSet();
 
  hs.add(o);
     |
         o.hashCode();
     |
  o%当前总容量  (0--15)
     |            
     |           不发生冲突
        是否发生冲突-----------------直接存放
     |
     | 发生冲突
     |              假（不相等）
        o1.equals(o2)-------------------找一个空位添加
     |
     |  是（相等）
         不添加
 
 覆盖hashCode()方法的原则：
  1、一定要让那些我们认为相同的对象返回相同的hashCode值
  2、尽量让那些我们认为不同的对象返回不同的hashCode值
         3、尽量的让hashCode值散列开（两值用异或运算可使结果的范围更广）

 注意：所以要存入HashSet的集合对象中的自定义类必须覆盖hashCode(),equals()两个方法，才能保证集合中元素不重复。在覆盖equals()和hashCode()方法时，
 要使相同对象的hashCode()方法返回相同值，覆盖equals()方法再判断其内容。为了保证效率，所以在覆盖hashCode()方法时，
 也要尽量使不同对象尽量返回不同的Hash码值。

 如果数组中的元素和要加入的对象的hashCode()返回了相同的Hash值（相同对象）,才会用equals()方法来判断两个对象的内容是否相同。

 3.2  SortedSet接口是Set的子接口。TreeSet是SortedSet接口的实现类

 TreeSet底层用二叉树实现。它可以对集合中的元素进行排序。
 要存放在TreeSet中自定义类的对象，这个类要么是已经实现了Comparable接口，要么是能给出Comparator比较器，
 TreeSet可以自动过滤掉重复元素所以不用重载hashCode()方法，TreeSet会根据比较规则判断元素内容是否相同，TreeSet会在元素存入时就进行了排序。
 （在TreeSet给出排序规则时，一定要注意对象内容相等的条件，一定要注意在主观的认为两个对象内容相同时，才可以使用比较少的条件来进行判断）

 在要排序时才使用TreeSet类（存储效率比较低），HashSet的，,存储效率比较高，在需要为HashSet的对象排序时，就可以把HashSet中的元素放入TreeSet。

 

 Iterator:迭代器      java.util    
 Iterable:可迭代的    java.lang
 
 Comparator:比较器    java.util
 Comparable:可比较的  java.lang