Collection框架的结构（面试重点）

介绍Collection框架的结构（面试重点）

首先，一图流

单列集合：

单列集合： 每个元素都是一个单独的个体

Collection接口

单列结合的顶层接口

• List接口：

  有序，可重复

  有序：读取顺序一致

  可重复：可以存储重复的元素

  • 1、 特点：

    • 有序：每个元素都有自己的位置，不同位置是有分别的
      【有索引】：每个元素都有自己的编号
    • 可以重复：即使是值相同的几个元素，位置和索引也各不相同，可以区分这几个值

  • 2、特有方法：

    • add(int index, Object obj)：
      • 在指定索引上，添加指定的元素
    • remove(int index)：
      • 删除指定索引上的值
    • set(int index, Object obj)：
      • 将指定索引上的值，修改为指定的值
    • get(int index)：
      • 根据给定的索引，获取对应位置的值
    • 第一种遍历方式
    • 第二种遍历方式
    • 第三种遍历方式
      • 1、针对List集合特有的遍历方式
      • 2、 可以通过集合的size方法获取list集合索引的范围，根据索引通过get方法可以获取指定索引的值。
    • List的实现类
      • ArrayList(实现类)：底层是数组，顺序存储，查改快，增删慢
      • LinkedList(实现类)： 底层是链表，增删快，查改慢
        • LinkedList的特有方法：
          • addFirst(Object obj)：在头部添加元素
          • addLast(Object obj)：在尾部添加元素
          • removeFirst()：删除头部元素
          • removeLast()：删除尾部元素
          • getFirst()：获取头部元素
          • getLast()：获取尾部元素

  • Set接口

    无序不可重复
    无序：存取顺序不一致
    不可重复：不能存储重复的元素

    • 1、特点：
      • 无序：没有任何前后的分别，所有的元素没有位置的概念，所有的元素都在集合中
      • 没有索引：集合中没有任何位置，元素也就没有位置的属性
      • 不能重复：没有位置的区分，相同值的元素没有任何分别，所以不能重复
    • 2、实现类
      • HashSet （实现类）
        • HashSet保证元素唯一性的原理
          • （一）HashSet存储jdk提供的类型的元素
            • HashSet存储jdk提供的类型的元素，发现直接保证了元素的唯一性，值相同的元素都去掉了
          • （二）HashSet存储自定义类型的元素
          • （三）hashCode方法
          • （四）HashSet保证元素唯一性原理的总结
            • 1、某个对象obj，在即将要存储到HashSet集合的时候，首先计算obj的hashCode值
            • 2、在集合中的所有元素的哈希值，都和obj的哈希值不同，说明在集合中不存在obj，可以直接将obj存储到HashSet中
            • 3、在集合中有若干元素的哈希值，和obj的哈希值相同，并不能说明obj已经存在于集合中，需要使用equals判断obj是否和那些与自己哈希值相同的元素是否相等
            • 4、如果这些元素所有的和obj比较equals之后，都不相等，那么就说明obj不存在于集合中，可以将obj存储到HashSet中
            • 5、如果这些元素有任意一个和obj比较equals之后，发现相等，那么就说明obj已经存在于集合中，所以obj就不能存储，存储失败。
          • （五）保证元素唯一性的操作
            • 1、重写hashCode
            • 2、重写equals方法：
            • 3、最终操作：
              • 使用快捷键，直接全部生成：alt + shift + s h
      • LinkedHashSet（实现类）
        • 是HashSet的一个子类，和HashSet保证元素唯一的原理相同。
          • 既需要保证元素的唯一，又需要保证原来的顺序，就可以考虑LinkedHashSet类型
    • 3、存储特点：
      • （1）相同的元素无法存储进Set集合
      • （2）集合本身不保证顺序：存储的顺序和取出的顺序不保证一致
    • 4、Set集合的便利
      • 1、没有自己特有的方法，只能使用Collection接口中定义的方法，只能使用Collection的遍历方式
      • 2、第一种：转成数组，toArray()，不带泛型的转数组，得到的是Object类型的数组。
      • 3、第二种：转成数组，toArray(T[] arr)，带泛型的转数组，得到的是T类型的数组。
      • 4、第三种：迭代器
      • 5、第四种：增强for循环

Collections工具类

• 1、int binarySearch(List list, E e )：
  • 在一个有升序顺序的List集合中，通过二分查找寻找元素e的索引
• 2、int frequency(Collection c, E e)：
  • 返回在集合c中的元素e的个数
• 3、max、min：
  • 获取集合的最大值或者最小值
• 4、replaceAll(List list, E oldVal, E newVal)：
  • 将集合list中的所有指定老元素oldVal都替换成新元素newVal
• 5、reverse(List list)：
  • 将参数集合list进行反转
• 6、shuffle(List list)：
  • 将list集合中的元素进行随机置换
• 7、swap(List list, int a, int b)：
  • 将a索引和b索引的元素进行交换
• 8、synchronizedXxx方法系列：
  • 将一个线程不安全的集合传入方法，返回一个线程安全的集合
• 9、unmodifiableXxx方法系列：
  • 将一个可修改的集合传入方法，返回一个不可修改只读的集合