脚本宝典收集整理的这篇文章主要介绍了最全的集合笔记（干货），脚本宝典觉得挺不错的，现在分享给大家，也给大家做个参考。

1.集合基础

1.1集合概述

集合类的特点：提供一种存储空间可变的存储模型，泛型。

ArrayList:

• 可调整大小的数组实现
• 是一种特殊的数据类型，泛型。

怎么用：

• 在出现E的地方使用引用数据类型替换即可
• 例：ArrayList,ArrayList

1.2ArrayList构造方法和添加方法

• public ArrayList() 创建一个空的集合对象
• public boolean add(E e) 将指定的元素追加到此集合的末尾
• public void add(int index,E element) 在此集合的指定位置插入指定元素
  • Demo01.java

package com.guoba.day1215.arraylist;

import java.util.ArrayList;

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>();

        //添加元素
        arrayList.add("hello");//0
        arrayList.add("arraylist");//1
        arrayList.add("good happy");//2

        //arrayList.remove("hello");
        //arrayList.set(2,"javase");
        System.out.PRintln(arrayList.get(0));
        System.out.println(arrayList.get(1));
        System.out.println(arrayList.get(2));
        //System.out.println(arrayList.get(3));//IndexOutOfBoundsException
        //System.out.println(arrayList.size());

        System.out.println(arrayList);
    }
}

1.3ArrayList集合常用方法

• public boolean remove(Obiject o) 删除指定元素，返回删除是否成功
• public E remove(int index) 删除指定索引初的元素，返回被删除的元素
• public E set(int index,E element) 修改......
• public E get(int index) 返回指定索引处的元素
• public int size() 返回集合元素的个数（类似length）
  • Demo_BianLiStudent.java

package com.guoba.studentinformationmanagement;
/*
学生类
*/
public class Student {
    private int id;
    private String name;
    private String sex;
    private int fraction;//分数

    public Student() {
    }
    public Student(int id, String name, String sex, int fraction) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.sex = sex;
        this.fraction = fraction;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }

    public int getFraction() {
        return fraction;
    }

    public void setFraction(int fraction) {
        this.fraction = fraction;
    }

    @override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + ''' +
                ", sex='" + sex + ''' +
                ", fraction=" + fraction +
                '}';
    }
}

package com.guoba.day1215.arraylist;

import com.guoba.studentinformationmanagement.Student;

import java.util.ArrayList;

public class Demo_BianLiStudent {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        ArrayList<Student> as = new ArrayList<>(3);
        //创建学生对象，并添加学生信息
        Student student1 = new Student(1,"刘备","男",90);
        Student student2 = new Student(2,"张飞","男",89);
        Student student3 = new Student(3,"关羽","男",96);
        //为集合添加学生对象
        as.add(student1);
        as.add(student2);
        as.add(student3);
        //循环遍历集合对象
        for (int i = 0; i < as.size(); i++) {
            System.out.println(as.get(i).getId()+as.get(i).getName()+as.get(i).getSex()+as.get(i).getFraction());
        }
    }
}

1.4Arraylist特点

• （1）底层使用数组，有序可重复
• （2）查询快，增删慢
• （3）线程不安全，运行速度快

1.5使用场景：

• 当需要对数据进行遍历访问的情况下选用Array List

2.集合进阶

2.1Collection（单列）

Collection集合概述和使用

• 集合概述
  • 是单列集合的顶层接口，它表示一组对象，这些对象也称为Cellction的元素
  • JDK不提供此接口的任何实现，它提供更具体的子接口（如Set和List）实现
• 创建Cellection集合的对象
  • 多态的方式
  • 具体的实现类ArrayList
  • 练习

（1）回顾

• 特点
• 提供一种储存空间可变的储存模型，储存的数据容量可以随时发生改变

（2）体系结构

List

• 元素是有序的、可重复，可以对列表中每个元素的插入位置进行精确地控制。
• 是一个有序容器，保持了每个元素的插入顺序，输出的顺序就是插入的顺序。
• 常用的实现类有 ArrayList、LinkedList 和 Vector。

2.2List

List接口的实现类

ArrayList

用法：

1.添加元素：add（）

2.删除元素：remove（）

3.清空元素：clear（）

4.集合长度：size（）

步骤：

1.List list = new ArrayList();//创建list集合

2.添加元素

3.for循环遍历

for(int i = 0;i<list.size();i++){
    System.out.println(list.get(i));
}

特点：

（1）底层使用数组，有序、可重复

（2）查询快，增删慢

（3）线程不安全，运行速度快

使用场景

当需要对数据进行遍历访问的情况下用ArrayList

• ArrayList底层使用了Object的数组作为容器去存储数据
• ArrayList 提供了使用索引的随意访问数据
• ArrayList 是线程非安全的，效率较高，查询速度高

LinkedList

特点：

• LinkedList底层使用了链表的数据结构
• LinkedList随机位置插入、删除数据时比线性表快，遍历比线性表慢。
• 相对于ArrayList，LinkedList 对于经常需要从 List 中添加或删除元素的场合更为合适。
• 和LinkedList一样，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）
• 查询慢，增删快
• 线程不安全，运行速度快

用法：

• 起始位置添加元素：addFirst（）；
• 末尾位置添加元素：addLast（）；
• 删除起始位置元素：removeFirst（）；
• 删除末尾位置元素：removeLast（）；

步骤：

1.创建LinkedList集合

2.添加元素add（）

3.foreach遍历/迭代器

使用场景：

对数据进行多次增删和修改时采用LinkedList。

LinkedList和ArrayList集合的区别

• ArrayList：底层原理数组，有序可重复，有索引，长度可变，增删慢，查询快。
• LinkedList：底层是链表，无下标，增删快，查询慢

Vector

• Vector非常类似ArrayList，但是Vector是同步的，效率相对比较低
• Vector的底层结构也是数组，但是它们对数组的扩容方式不同
• 查询快，增删慢，效率低，线程安全
• 当Vector或ArrayList中的元素超过它的初始大小时,Vector会将它的容量翻倍,而ArrayList只增加50%的大小，这样ArrayList就有利于节约内存空间。 即Vector增长原来的一倍，ArrayList增加原来的0.5倍。

Stack栈继承于Vector，栈的存储特点是后进先出， 它基于动态数组实现的一个线程安全的栈，所以栈是线程安全的。

Set

• 元素无序的、不可重复。
• 无序容器，你无法保证每个元素的存储顺序，但是其中的TreeSet是特别的，TreeSet通过 Comparator 或者 Comparable 维护了一个排序顺序。
• 取出元素的方法只有迭代器和增强型for。
• 只允许一个 null 元素
• Set 接口最流行的几个实现类是 HashSet、LinkedHashSet 以及 TreeSet。
• Set和Map的底层联系密切，可以说想要了解Set直接先了解好Map即可
• Set说白了就是对Map的功能的限制

HashSet

用法：

• 是否有下一个：hasNext（）；
• 有下一个：next（）；
• 删除：remove（）；
• hashcode（）；判断哈希码值相等
• equals（）； 判断两个对象

特点：

（1）底层使用hashtable，无序不可重复

（2）无下标，没有get方法，遍历只能ITerator

（3）线程不安全，运行速度快

使用场景

​ 快速查找。

概述：

• HashSet底层实现其实是HashMap(看源码可以知道)

• HashSet实现了Set接口，它不允许集合中出现重复元素。

• 将对象存储在HashSet之前，要确保重写hashCode（）方法和equals（）方法，这样才能比较对象的值是否相等，确保集合中没有储存相同的对象。

• HashSet实现Set接口，由哈希表（实际上是一个HashMaP实例）支持。

• 在HashSet中，元素都存到HashMap键值对的Key上面，而Value时有一个统一的值private static final Object PRESENT = new Object();

• 当有新值加入时，底层的HashMap会判断Key值是否存在

• 线程非安全的

• hashSet源码：

public class HashSet<E>  
    extends AbstractSet<E>  
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable  
{  
    static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;  

    // 底层使用HashMap来保存HashSet中所有元素。  
    private transient HashMap<E,Object> map;  

    // 定义一个虚拟的Object对象作为HashMap的value，将此对象定义为static final。  
    private static final Object PRESENT = new Object();  

    /** 
     * 默认的无参构造器，构造一个空的HashSet。 
     *  
     * 实际底层会初始化一个空的HashMap，并使用默认初始容量为16和加载因子0.75。 
     */  
    public HashSet() {  
    map = new HashMap<E,Object>();  
    }  

    /** 
     * 构造一个包含指定collection中的元素的新set。 
     * 
     * 实际底层使用默认的加载因子0.75和足以包含指定 
     * collection中所有元素的初始容量来创建一个HashMap。 
     * @param c 其中的元素将存放在此set中的collection。 
     */  
    public HashSet(Collection<? extends E> c) {  
    map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));  
    addAll(c);  
    }  

    /** 
     * 以指定的initialCapacity和loaDFactor构造一个空的HashSet。 
     * 
     * 实际底层以相应的参数构造一个空的HashMap。 
     * @param initialCapacity 初始容量。 
     * @param loadFactor 加载因子。 
     */  
    public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {  
    map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);  
    }  

    /** 
     * 以指定的initialCapacity构造一个空的HashSet。 
     * 
     * 实际底层以相应的参数及加载因子loadFactor为0.75构造一个空的HashMap。 
     * @param initialCapacity 初始容量。 
     */  
    public HashSet(int initialCapacity) {  
    map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity);  
    }  

    /** 
     * 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个新的空链接哈希集合。 
     * 此构造函数为包访问权限，不对外公开，实际只是是对LinkedHashSet的支持。 
     * 
     * 实际底层会以指定的参数构造一个空LinkedHashMap实例来实现。 
     * @param initialCapacity 初始容量。 
     * @param loadFactor 加载因子。 
     * @param dummy 标记。 
     */  
    HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {  
    map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);  
    }  

    /** 
     * 返回对此set中元素进行迭代的迭代器。返回元素的顺序并不是特定的。 
     *  
     * 底层实际调用底层HashMap的keySet来返回所有的key。 
     * 可见HashSet中的元素，只是存放在了底层HashMap的key上， 
     * value使用一个static final的Object对象标识。 
     * @return 对此set中元素进行迭代的Iterator。 
     */  
    public Iterator<E> iterator() {  
    return map.keySet().iterator();  
    }  

    /** 
     * 返回此set中的元素的数量（set的容量）。 
     * 
     * 底层实际调用HashMap的size()方法返回Entry的数量，就得到该Set中元素的个数。 
     * @return 此set中的元素的数量（set的容量）。 
     */  
    public int size() {  
    return map.size();  
    }  

    /** 
     * 如果此set不包含任何元素，则返回true。 
     * 
     * 底层实际调用HashMap的iSEMpty()判断该HashSet是否为空。 
     * @return 如果此set不包含任何元素，则返回true。 
     */  
    public boolean isEmpty() {  
    return map.isEmpty();  
    }  

    /** 
     * 如果此set包含指定元素，则返回true。 
     * 更确切地讲，当且仅当此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e)) 
     * 的e元素时，返回true。 
     * 
     * 底层实际调用HashMap的containsKey判断是否包含指定key。 
     * @param o 在此set中的存在已得到测试的元素。 
     * @return 如果此set包含指定元素，则返回true。 
     */  
    public boolean contains(Object o) {  
    return map.containsKey(o);  
    }  

    /** 
     * 如果此set中尚未包含指定元素，则添加指定元素。 
     * 更确切地讲，如果此 set 没有包含满足(e==null ? e2==null : e.equals(e2)) 
     * 的元素e2，则向此set 添加指定的元素e。 
     * 如果此set已包含该元素，则该调用不更改set并返回false。 
     * 
     * 底层实际将将该元素作为key放入HashMap。 
     * 由于HashMap的put()方法添加key-value对时，当新放入HashMap的Entry中key 
     * 与集合中原有Entry的key相同（hashCode()返回值相等，通过equals比较也返回true）， 
     * 新添加的Entry的value会将覆盖原来Entry的value，但key不会有任何改变， 
     * 因此如果向HashSet中添加一个已经存在的元素时，新添加的集合元素将不会被放入HashMap中， 
     * 原来的元素也不会有任何改变，这也就满足了Set中元素不重复的特性。 
     * @param e 将添加到此set中的元素。 
     * @return 如果此set尚未包含指定元素，则返回true。 
     */  
    public boolean add(E e) {  
    return map.put(e, PRESENT)==null;  
    }  

    /** 
     * 如果指定元素存在于此set中，则将其移除。 
     * 更确切地讲，如果此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e))的元素e， 
     * 则将其移除。如果此set已包含该元素，则返回true 
     * （或者：如果此set因调用而发生更改，则返回true）。（一旦调用返回，则此set不再包含该元素）。 
     * 
     * 底层实际调用HashMap的remove方法删除指定Entry。 
     * @param o 如果存在于此set中则需要将其移除的对象。 
     * @return 如果set包含指定元素，则返回true。 
     */  
    public boolean remove(Object o) {  
    return map.remove(o)==PRESENT;  
    }  

    /** 
     * 从此set中移除所有元素。此调用返回后，该set将为空。 
     * 
     * 底层实际调用HashMap的clear方法清空Entry中所有元素。 
     */  
    public void clear() {  
    map.clear();  
    }  

    /** 
     * 返回此HashSet实例的浅表副本：并没有复制这些元素本身。 
     * 
     * 底层实际调用HashMap的clone()方法，获取HashMap的浅表副本，并设置到HashSet中。 
     */  
    public Object clone() {  
        try {  
            HashSet<E> newSet = (HashSet<E>) suPEr.clone();  
            newSet.map = (HashMap<E, Object>) map.clone();  
            return newSet;  
        } catch (CloneNotSupportedException e) {  
            throw new InternalError();  
        }  
    }  
} 

TreeSet（二叉树）：

特点：

元素有序，这里的顺序不是值存储和取出的顺序，而是按照一定的规则进行排序，具体排序的方式取决于构造方法。

• TreeSet（）：根据其元素的自然排序进行排序
• TreeSet（Comparator compartor）：根据指定的比较器进行排序。

（1）底层原理：

TreeSet实现了继承于Set接口的SortedSet接口，支持自然排序和定制排序，

（2）无序且可排序（自然排序）、不可重复的，无索引，查询快。

（3）没有带索引，不能使用普通for循环比遍历

使用场景：

需要排序时使用。

HashSet和TreeSet的区别

49.HashSet和TreeSet有什么区别？ 相同点：1、单列存储 2、元素不可重复 不同点：1、底层数据结构不同（HashSet=哈希表结构 TreeSet=二叉树结构） 2、数据唯一性依据不同（HashSet通过重写hashcode和equals TreeSet通过compareable接口） 3、有序性不同，HashSet无序，TreeSet有序

LinkedHashSet：E表示集合中存储的元素类型

• 特点：
  • （1）底层原理：作为HashSet的子类，比它多了一条链表，这条链用来记录元素顺序。哈希表和链表实现Set接口。
  • （2）有序的（按输入的顺序排序由链表保证）、不可重复的（有哈希表保证），无索引、查询快

package com.guoba.day1215.arraylist.Demo;

import java.util.HashSet;
import java.util.LinkedHashSet;

/*
    需求：
        创建一个储存学生对象的集合，储存三个学生对象，
        使用程序实现在控制台遍历集合
    要求：
        学生对象的成员变量相同，我们就认为是同一个对象
    思路：
        1.定义学生类
        2.创建hashset集合对象
        3.创建学生对象
        4.把学生添加到集合
        5.遍历集合（增强for循环实现）
        6.在学生类中重写两个方法equals和hashcode
 */
public class LinkedHashSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Student student1 = new Student("张三",18);
        Student student2 = new Student("李四",19);
        Student student3 = new Student("张三",18);
        LinkedHashSet<Student> linkedHashSet = new LinkedHashSet<Student>();
        linkedHashSet.add(student1);
        linkedHashSet.add(student2);
        linkedHashSet.add(student3);
        for (Student s : linkedHashSet) {
            System.out.println(s.toString());//需要重写hashcode和equals
        }
    }
}

package com.guoba.day1215.arraylist.Demo;

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(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;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        Student student = (Student) o;

        if (age != student.age) return false;
        return name != null ? name.equals(student.name) : student.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
        result = 31 * result + age;
        return result;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "姓名：" + name + "t" +
                "年龄：" + age;
    }
}

并发修改异常

• ConcurrentModfication
• 产生原因
  • 迭代器遍历过程中，通过集合对象修改了集合中的元素长度，造成了迭代器元素 中判断预期修改值和实际修改值不一致。
• 解决方案
  • 用for循环遍历，然后用集合对象做对应的操作即可

常见数据结构之栈

• 数据进入栈模型的过程称为：压/进栈
• 数据离开栈模型的过程称为：弹/出栈
  • 栈是一种数据先进后出的模型

常见的数据结构之队列

• 数据从后端进入队列的模型称为：入队列
• 数据从前端离开队列模型的过程称为：出队列

常见的数据结构之数组

• 查询数据通过索引定位
• 查询任意数据耗时相同
• 查询效率高
• 删除数据时，要将原始数据删除，
• 同时后面每个数据迁移，
• 删除效率低
• 添加数据时，添加位置后的每个数据前移，
• 添加效率极低

双向链表

2.4泛型

2.5Map

HashMap

键值对形式存数据。

用法：

（1）存值：put(key,value)；

（2）获取所有键：keySet（）；

（3）通过键获取值get（key）；

（4）移除整行数据：remove（）；

（5）集合长度：size（）；

（6）清空：clear（）；

步骤：

1.创建Map集合

2.存值map.put();

3.Set keys = map.keySet（）；//获取所有键

4.Iterator it = keys.iterator();//迭代器遍历hasNext（），next（）

Set<;map.Entry<Key,Value>> entrySet();//Map接口方法

特点：

1.用于存储映射关系数据

2.键值对（key，value）形式存储

3.key值不重复，value可重复，且可为null；

4.不保存基本类型数据，存对象。

5.是顶级接口，与Collection是不同体系

使用场景：

适用于Map中插入，删除和定位元素

hashTable

• key不可重复，value可重复
• 底层哈希表
• key和value均不能为null

hashMap和hashTable的区别

• 1.hashmap允许出现空值
• 2.线程异步，效率较高
• 继承自AbstarctMap
• 1.hashtable不允许出现空值，空键
• 2.线程同步，效率低

TreeMap

特点

（1）key不可重复，value可重复

（2）底层二叉树

使用场景：

• 适用于按自然是内需或自定义顺序遍历键（key）

哈希表

哈希表

• 底层采用数组+链表实现，可以说视一个元素为链表的数组。
• 原理：先将要存的数据计算哈希值，若哈希表为初始化，则先初始化，
• 然后用哈希值对数组长度取余，取余得到的值就是要存储的数组的位置。
• 然后判断此位置是否存在元素，若存在则比较哈希值，
• 哈希值不同则存储，若不存在元素，则直接存储。
• 若哈希值不同则用equals判断，若字符串内容相同，
• 则不存储，若不同则存储。
• 从而确保了存储元素的唯一性。

案例：hashset集合储存学生对象并遍历

package com.guoba.day1215.arraylist.Demo;

import java.util.HashSet;

/*
    需求：
        创建一个储存学生对象的集合，储存三个学生对象，
        使用程序实现在控制台遍历集合
    要求：
        学生对象的成员变量相同，我们就认为是同一个对象
    思路：
        1.定义学生类
        2.创建hashset集合对象
        3.创建学生对象
        4.把学生添加到集合
        5.遍历集合（增强for循环实现）
        6.在学生类中重写两个方法equals和hashcode
 */
public class HashSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<Student> hashSet = new HashSet<Student>();
        Student student1 = new Student("张三",18);
        Student student2 = new Student("李四",19);
        Student student3 = new Student("张三",18);
        hashSet.add(student1);
        hashSet.add(student2);
        hashSet.add(student3);
        for (Student s : hashSet) {
            System.out.println(s.getName()+s.getAge());//需要重写hashcode和equals
//            System.out.println(s);
        }
    }
}

package com.guoba.day1215.arraylist.Demo;
/*
	学生类
*/
public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(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;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        Student student = (Student) o;

        if (age != student.age) return false;
        return name != null ? name.equals(student.name) : student.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
        result = 31 * result + age;
        return result;
    }
}

总结：

• 所有Java集合类都位于java.utils包中，，与Java数组不同，Java集合不能存放基本数据类型，而只能存放对象
• Java集合类主要由两个接口派生而出，即Collection和Map接口。Collection和Map都是Java集合最顶层的父接口，这两个接口包含其他的子接口和实现类。
• List集合代表一个元素是有序的、且可以重复的、可以为null的集合。可以通过get（int index）取出下标为index的元素。
• List最常见的实现类是ArrayList和LinkedList。
• 当对集合元素进行频繁的读取操作时，使用ArrayList效率比较高
• 当对集合元素进行频繁增删操作时，用LinkedList效率比较高
• Set集合不允许包含相同的元素，Set的排列顺序可能与添加顺序不同，set元素值可以为NUll，
• hashSet是Set接口的常用实现类，可以通过重写equals和hashcode方法定义对象相等逻辑。
• Iterator迭代器提供了遍历集合Collection元素的统一接口。
• Map用于保存具有映射关系的数据。Map集合中保留着两组值，一组值用于保存Map里的Key，另外一组值保存Map的Value。且Key和Value可以为Null；
• Map接口的put用于添加一对键值对，用get返回键值对。

脚本宝典总结

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