Java集合注意事项有哪些(java,编程语言)

一、Map 接口

1、注意事项(实用)

• Map与Collection并列存在。用于保存具有映射关系的数据 : Key-Value(双列元素)

• Map 中的key 和 value 可以是任何引用类型的数据，会封装到 HashMap$Node
  对象中

• Map 中的 key 不允许重复，原因和HashSet一样

• Map 中的 value 可以重复

• Map的 key 可以为null, value 也可以为null 。但是，注意 key为 null 只能存在一个，而value 为 null 可以存在多个

• 常用String 类来作为 Map 的key

• key 和 value 之间存在单向 一对一关系，即通过指定的key 总能找到对应的 value

2、Key-Value 示意图

3、Map接口常用方法

Mapmap=newHashMap();map.put("第一","节点1");map.put("第二","节点2");map.put("第三","节点3");map.put("第四","节点4");

（1）remove : 根据键删除映射关系

map.remove("第二");

（2）get ：根据键获取值

Objectval=map.get("第三");

（3）size : 获取元素个数

System.out.println("key-value="+map.size());

（4）isEmpty : 判断个数是否为 0

System.out.println(map.isEmpty());//False

（5）clear : 清除 key-value

map.clear();

（6）containsKey : 查找键是否存在

System.out.println(map.containsKey("第四"));//true

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4、Map的遍历方式

（1）四种遍历方式

• containsKey : 查找键是否存在

• keySet : 获取所有的键

• entrySet : 获取所有关系K-V

• values : 获取所有的值

Mapmap=newHashMap();

（2）keySet 遍历方式

//先取出所有的Key,通过Key取出对应的ValueSetkeyset=map.keySet();//(1)第一种方式：增强for循环for(Objectkey:keyset){System.out.println(key+"-"+map.get(key));}//(2)第二种方式：迭代器Iteratoriterator=keyset.iterator();while(iterator.hasNext()){Objectkey=iterator.next();System.out.println(key+"-"+map.get(key));}

（3）values 遍历方式

//把所有的values取出Collectionvalues=map.values();//注意：这里可以使用所有的Collections使用的遍历方法//(1)取出所有的value使用增强for循环for(Objectvalue:values){System.out.println(value);}//(2)取出所有的value使用迭代器Iteratoriterator2=values.iterator();while(iterator2.hasNext()){Objectvalue=iterator2.next();System.out.println(value);}

（4）entrySet 遍历方式

//通过EntrySet来获取key-valueSetentrySet=map.entrySet();//EntrySet<Map.Entry<K,V>>//(1)使用EntrySet的增强for循环遍历方式for(Objectentry:entrySet){//将entry转成Map.EntryMap.Entrym=(Map.Entry)entry;System.out.println(m.getKey()+"-"+m.getValue());}//(2)使用EntrySet的迭代器遍历方式Iteratoriterator3=entrySet.iterator();while(iterator3.hasNext()){//HashMap$Node-实现->Map.Entry(getKey,getValue)Objectentry=iterator3.next();//向下转型Map.EntryMap.Entrym=(Map.Entry)entry;System.out.println(m.getKey()+"-"+m.getValue());}

二、HashMap 类

1、注意事项

• Map接口的常用实现类:HashMap、Hashtable 和 Properties

• HashMap是 Map 接口使用频率最高的实现类(重点掌握)

• HashMap 是以key-value 一对的方式来存储数据(HashMap$Node类型)

• key 不能重复， 但是value值可以重复，二者都允许使用null键。

• 如果添加相同的key，则会覆盖原来的key-value,等同于修改(key不会替换，value会替换）

• 与HashSet一样, 不保证映射的顺序， 因为底层是以Hash表的方式来存储的(jdk8的HashMap 底层数组+链表+红黑树)

• HashMap没有实现同步，因此是线程不安全的，方法没有做同步互斥的操作，没有
  synchronized 关键字

2、底层机制

1. HashMap底层维护了Node类型的数组table，默认为null

2. 当创建对象时, 将加载因子(loadfactor)初始化为0.75

3. 当添加key-value时，通过key的哈希值得到在table的素引。 然后判断该索引处是否有元素，如果没有元素直接添加。 如果该索引处有元素， 继续判断该元素的key和准备加入的key是否相等， 如果相等，则直接替换value； 如果不相等需要判断是树结构还是链表结构，做出相应处理。 如果添加时发现容量不够， 则需要扩容。

4. 第1次添加, 则需要扩容table容量为16, 临界值(threshold)为12 (16*0.75)

5. 以后再扩容, 则需要扩容table容量为原来的2倍(32). 临界值为原来的2倍，即24（32*0.75），依次类推

6. 在Java8中，如果一条链表的元素个数超过 TREEIFY_THRESHOLD(默认是8)，并且 table的大小 >= MIN_TREEIFY_CAPACITY(默认64)，就会进行树化(红黑树)

3、底层原理图

三、HashTable 类

1、基本介绍

• 存放的元素是键值对：即Key-Value

• HashTable 的键和值都不能为null

• HashTable 的使用方法基本上和HashMap一样

• HashTable 是线程安全的,HashMap 是线程不安全

• Hashtable 和 HashMap 的比较：

2、底层结构示意图

3、HashTable 常用方法

Mapmap=newHashTable();map.put("第一","节点1");map.put("第二","节点2");map.put("第三","节点3");map.put("第四","节点4");

（1）remove : 根据键删除映射关系

map.remove("第二");

（2）get ：根据键获取值

Objectval=map.get("第三");

（3）size : 获取元素个数

System.out.println("key-value="+map.size());

（4）isEmpty : 判断个数是否为 0

System.out.println(map.isEmpty());//False

（5）clear : 清除 key-value

map.clear();

（6）containsKey : 查找键是否存在

System.out.println(map.containsKey("第四"));//true

四、Properties 类

1、基本介绍

• Properties 类继承自HashTable类并且实现了Map接口，也是使用一种键值对的形
  式来保存数据。（可以通过 key-value 存放数据，当然 key 和 value 也不能为 null）

• 它的使用特点和Hashtable类似

• Properties 还可以用于从xx.properties文件中，加载数据到Properties类对象，并进行读取和修改（在IO流中会详细介绍）

2、常用方法

Propertiesproperties=newProperties();

（1）put 方法

properties.put(null,"abc");//抛出空指针异常properties.put("abc",null);//抛出空指针异常properties.put("lic",100);properties.put("lic",88);//如果有相同的key，value被替换

（2）get 方法

System.out.println(properties.get("lic"));

（3）remove 方法

properties.remove("lic");

五、Collections 工具类

1、基本介绍

• Collections 是一个操作Set. List 和 Map等集合的工具类

• Collections中提供了一系列静态的方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作排序

2、排序操作(均为static方法)

方法作用reverse(List)反转 List 中元素的顺序shuffle(List)对 List集合元素进行随机排序sort(List)根据元素的自然顺序对指定List集合元素按升序排序sort(List,Comparator)根据指定的Comparator 产生的顺序对 List集合元素进行排序swap(List, int i, int j)将指定list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换

Listlist=newArrayList();list.add("第一个");list.add("第二个");list.add("第三个");

（1）reverse(List)： 反转 List 中元素的顺序

Collections.reverse(list);

（2）shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序

for(inti=0;i<5;i++){Collections.shuffle(list);System.out.println("list="+list);}

（3）sort(List)： 根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序

Collections.sort(list);

（4）sort(List，Comparator)：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序

//匿名内部类Collections.sort(list,newComparator(){@Overridepublicintcompare(Objecto1,Objecto2){return((String)o2).length()-((String)o1).length();}});

（5）swap(List，int， int)： 将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换

Collections.swap(list,0,1);

.......................................................

3、查找、替换操作

方法作用Object max(Collection)根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素Object max(Collection, Comparator)根据 Comparator 指定的顺序,返回给定集合中的最大元素Object min(Collection)根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最小元素Object min(Collection, Comparator)根据 Comparator 指定的顺序,返回给定集合中的最小元素int frequency(Collection, Object)返回指定集合中指定元素的出现的次数void copy(List dest,List src)将src中的内容复制到dest中boolean replaceAll(List list, Object oldVal, Object newVal)使用新值替换 List对象的所有旧值

（1）Object max(Collection)： 根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素

System.out.println("自然顺序最大元素="+Collections.max(list))

（2）Object max(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素

//匿名内部类ObjectmaxObject=Collections.max(list,newComparator(){@Overridepublicintcompare(Objecto1,Objecto2){return((String)o1).length()-((String)o2).length();}})

（3）int frequency(Collection，Object)： 返回指定集合中指定元素的出现次数

System.out.println("第一个出现的次数="+Collections.frequency(list,"第一个"));

（4）void copy(List dest,List src)：将 src 中的内容复制到 dest 中

ArrayListdest=newArrayList();//为了完成一个完整拷贝，我们需要先给dest赋值，大小和list.size()一样for(inti=0;i<list.size();i++){dest.add("");}//拷贝Collections.copy(dest,list);

（5）boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)： 使用新值替换 List 对象的所有旧值

//如果list中，有“第一个”就替换成“0”Collections.replaceAll(list,"第一个","0");

六、总结 （必背）

1、开发中如何选择集合来使用？

（1）第一步：先判断存储的类型：是一组对象？还是一组键值对？

（2）一组对象: Collection接口
List允许重复:
增删多 : LinkedList [底层维护了一个双向链表]
改查多 : ArrayList 底层维护Object类型的可变数组]

Set不允许重复:
无序 : HashSet {底层是HashMap，维护了一个哈希表即（数组+链表+红黑树）}
排序 : TreeSet
插入和取出顺序一致 : LinkedHashSet , 维护数组+双向链表

（3）一组键值对: Map 接口
键无序 : HashMap [底层是:哈希表 jdk7:数组+链表，jdk8:数组+链表+红黑树]
键排序 : TreeMap
键插入和取出顺序一致 : LinkedHashMap

读取文件 ：Properties

2、HashSet 和 TreeSet分别如何实现去重的？

HashSet 的去重机制 : hashCode() + equals()，底层先通过存入对象，进行运算得到一个hash值，通过hash值得到对应的索引，如果发现table索引所在的位置没有数据, 就直接存放；如果有数据，就进行equals比较[遍历比较]。如果比较后不相同，就加入；否则就不加入。

TreeSet 的去重机制 : 如果你传入了一个Comparator 匿名对象，就使用实现的compare去重，如果方法返回0，就认为是相同的元素或数据, 就不添加；如果你没有传入一个Comparator 匿名对象，则以你添加的对象实现的Compareable接口的compareTo去重。