零基础快速学会java



数组VS集合

数组（长度开始时必须指定，而且一旦指定，不能更改）（增加/删除元素比较麻烦）

1) 2)保存的必须为同一类型的元素

3)使用数组进行

集合（动态保存任意多个对象）（增加/删除元素比较方便）

1)可以，使用比较方便!
2)提供了一系列方便的操作对象的方法:add、remove、set、get等
3)使用集合添加/删除新元素很简洁

集合的框架体系

List 接口、Set接口 （ 他们的实现子类都是）

Map 接口（实现子类是）

线程安全不安全介绍

线程不安全

ArrayList, LinkedList,
HashSet, LinkedHashSet，TreeSet
HashMap , LinkedHashMap，TreeMap

线程安全

内置

并发包

CopyOnWriteArrayList
CopyOnWriteArraySet
ConcurrentHashMap

通过包装

Collections.synchronizedList
Collections.synchronizedSet
Collections.synchronizedMap

Collection 接口和常用方法

Collection 接口实现类的特点

Collection 接口常用方法,以实现子类 ArrayList 来演示

增 add,addAll

删 remove(元素|或下标)

查 contains

大小容量 size，isEmpty

清空 clear

Collection 接口遍历元素方式 1 使用 Iterator(迭代器) （lterator 仅用于遍历集合，）（。若不调用，且下一条记录无效，直接调用it.next()会抛出NoSuchElementException异常）

1)lterator对象称为选代器，。

2)所有实现了Collection接口的集合类都有一个iterator()方法，用以返回一个实现了lterator接口的对象,即。

4)lterator 仅用于遍历集合，

提示:在调用iterator.next()方法之前必须要调用iterator.hasNext()进行检测。

Collection 接口遍历对象方式 2 for 循环增强（）

List 接口和常用方法（，支持添加null,支持索引）（只能通过set方法进行修改）（下列所有方法对其实现类通用）

1）List集合类中元素(即添加顺序和取出顺序一致)、且 2）List集合中的每个元素都有其对应的顺序索引，即。

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增，boolean 、void 、boolean (int index, Collection eles):从 index 位置开始将 eles 中的所有元素添加进来

删，Object :移除指定 index 位置的元素，,boolean ;

改，Object (int index, Object ele):设置指定 index 位置的元素为 ele , 相当于是替换.

查，Object (int index):获取指定 index 位置的元素；int (Object obj):返回 obj 在集合中首次出现的位置，int lastIndexOf(Object obj):返回 obj 在当前集合中末次出现的位置

插，void

截取，List (int fromIndex, int toIndex):返回从 fromIndex 到 toIndex 位置的子集合 [fromIndex,toIndex)

其他 ， Collection 接口中的方法

三种遍历方式（1.使用iterator 2.使用增强for 3.使用普通for）

ArrayList 底层结构和源码分析（由数组来实现数据存储的）（ArrayList 基本等同于Vector,但是其）（无参 0,10,1.5倍）（有参 指定，1.5倍）

1. ArrayList中.
   ArrayList 实现了 Serializable 接口，所以它本身是可以序列化的，但ArrayList 的设计者选择将这个数组声明为 transient，这样在序列化时不会直接序列化整个数组，而是通过自定义的方法只序列化实际存储的元素,这样 transient Object[l elementData; //transient 表示瞬间,短暂的,表示
2. 当创建ArrayList对象时，如果使用的是无参构造器，则，，如需要再次扩容，则。
3. 如果使用的是指定大小的构造器，则初始elementData容量为指定大小，如果需要扩容则直接扩容elementData为1.5倍。
   

Vector（用的少） 底层结构和源码分析（底层也是一个对象数组）（线程同步的，线程安全）（无参 10,2倍）（有参 指定，2倍）

1. Vector类的定义说明

2. ，

3. Vector 是，

4. 当创建Vector对象时，如果使用的是无参构造器，则，如需要扩容，则。
5. 如果使用的是指定大小的构造器，则初始elementData容量为指定大小，如果需要扩容则直接扩容elementData为2倍。

LinkedList 底层结构和源码分析（,而且维护了两个属性first和last分别指向首节点和尾节点,添加和删除效率较高）（（没有同步机制））

1. LinkedList
2. LinkedList中维护了两个属性first和last分别指向 首节点和尾节点
3. 每个节点(Node对象)，里面又维护了，其中通过prev指向前一个，通过next指向后一个节点。最终实现双向链表.
4. 所以LinkedList的元素的添加和删除，不是通过数组完成的，相对来说效率较高

模拟一个简单的双向链表

Set 接口和常用方法（，支持添加null（ TreeSet 需要对元素进行排序，不能存储null）,）（注意:添加的顺序和取出的顺序不一致，）（下列所有方法对其实现类通用）

和 List 接口一样, Set 接口也是 Collection 的子接口，因此，常用方法和 Collection 接口一样

增，boolean 、、boolean (Collection eles):将 eles 中的所有元素添加进来

删，boolean ;

其他 Collection 接口中的方法

两种遍历方式（1.使用iterator 2.使用增强for ）（）

HashSet 底层结构和源码分析（HashSet实际上是HashMap，HashMap底层是(数组+链表/红黑树)）（0,16（看阈值，为其0.75，实际12时候要扩容）,2倍）（与hashCode() 和 equals() 息息相关）（O(1)）

添加元素原理（附面试题）

1. 添加一个元素时，先得到 一会转成->
2. 找到存储数据表table，看这个索引位置是否已经存放的有元素
3. 如果没有，直接加入
4. 如果有 ， 调用 equals 比较逐个比较，如果有相同，就放弃添加，全部比较完都不相同，则添加到最后

经典面试问题：字符串加入 HashSet（String 类已经重写了 hashCode() 和 equals() 方法，两个内容相同的字符串对象被认为是相等的）

String 类已经重写了 hashCode() 和 equals() 方法，两个内容相同的字符串对象被认为是相等的。因此，虽然两个 String 对象是不同的实例，但由于它们的值相同，所以第二次添加 “hsp” 时，HashSet 判断它已经存在，因此不会再次添加。

扩容机制（太大了转化成红黑树）

1. HashSet底层是HashMap,，临界值(threshold)是 16*加载因子(loadFactor)是0.75 =12
2. 如果table 数组使用到了临界值 12,就会扩容到 162 =32,新的临界值就是32*0.75 =24,依次类推

转成红黑树机制

注意：在Java8中,如果 TREEIFY _THRESHOLD()， >=MIN_TREEIFY_CAPACITY()就会进行树化(红黑树),否则仍然采用数组扩容机制

LinkedHashSet（是 HashSet 的子类）底层结构和源码分析（底层是一个 LinkedHashMap,底层维护了一个 ）（O(1)）（有序，因为其多维护了一个和其插入顺序有关的双向链表）

TreeSet底层结构和源码分析（底层是一个 TreeMap,底层维护了一个 ）（O(logn)）（ TreeSet 需要对元素进行排序，）

Map 接口和常用方法（key 不允许重复（当有相同的 k , 就等价于替换）， value 可以重复）（key 和 value 之间存在单向一对一关系）（常用String类作为Map的 key）

增，(key,value)

删，V (Object key):移除指定键key的元素，

改，(key,value)，修改键为key的元素

查，V (Object key):获取键为key的value值；V (Object key, V defaultValue) ；boolean (Object key);判断键key是否存在;:获取所有的键;:获取所有的值;:获取所有关系k-v（Set<Map.Entry<K, V>> entrySet();需要向下类型转化为Map.Entry）

大小容量 size，isEmpty

清空 clear

两种遍历方式（1.使用iterator 2.使用增强for）

HashMap 底层结构和源码分析（不保证映射的顺序，因为底层是以hash表的方式来存储的）（jdk7的hashMap 底层 数组+链表，jdk8的hashMap 底层 数组+链表/红黑树）（线程不安全自，方法没有做同步互斥的操作，没有synchronized）（注意：只有冲突较多的链表才会被转换为红黑树`，而不是整个 HashMap）（扩容机制等见HashSet）

1. HashMap底层维护了，
2. 当添加key-val时，通过key的哈希值（hashcode）得到在table的索引。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（链表/红黑树），继续判断该元素的key和准备加入的key相是否相等（equals），如果相等，则直接替换val;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。

LinkedHashMap（是 HashMap 的子类）底层结构和源码分析（底层维护了一个 ）（O(1)）（有序，因为其多维护了一个和其插入顺序有关的双向链表）

TreeMap 底层结构和源码分析（底层维护了一个 ）（O(logn)）（ TreeSet 需要对元素进行排序，）

HashTable 底层结构和源码分析（）（线程安全的synchronized）

Properties（是 HashTable 的子类） 底层结构和源码分析（还可以用于 从 xxx.properties 文件中，加载数据到Properties类对象，并进行读取和修改）

开发中如何选择集合实现类(记住)

1. 先判断存储的类型(一组对象[单列]或一组键值对[双列])
2. 一组对象[单列]:Collection接口

• 允许重复:List
  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]
• 不允许重复:Set
  无序:HashSet[底层是HashMap ，维护了一个哈希表 即(数组+链表+红黑树)]
  有序:LinkedHashSet，维护数组+双向链表
  排序:TreeSet

3. 一组键值对[双列]:Map

• 键无序:HashMap[底层是:哈希表 jdk7:数组+链表，jdk8: 数组+链表+红黑树]
• 键有序:LinkedHashMap
• 键排序:TreeMap
• 读取文件:Properties

Collections （）（里面的方法均为static 方法）

排序， sort(List)；sort(List，Comparator)

翻转， reverse

指定元素的出现次数 ，frequency(Collection，Object)

交换， 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

最大/小元素， max(Collection)；max(Collection，Comparator)

复制，copy(List dest,List src)

替换，replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)

本章练习题

1. 放入TreeSet里面的元素一定是可以比较的（内部通过比较来确保元素的顺序和去重，因此无法比较的元素会导致ClassCastException异常）

2.HashSet里面放入对象的常见陷阱

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