本文主要内容
1、List接口
2、Set接口
3、栈、队列、数组、列表数据的存储结构
4、哈希表的原理和存储
01 List接口
A:List接口的特点
a:存取顺序一致
b:有索引，通过索引可以精确的操作集合中的元素
c:可存储重复元素
d:List接口的常用子类：ArrayList、LinkedList
B:List接口特有方法
a:增加元素方法
add(Object e)：向集合末尾处，添加指定的元素
add(int index, Object e) 向集合指定索引处，添加指定的元素，原有元素依次后移
b:删除元素删除
remove(Object e)：将指定元素对象，从集合中删除，返回值为被删除的元素
remove(int index)：将指定索引处的元素，从集合中删除，返回值为被删除的元素
c:替换元素方法
E set(int index, Object E)：将指定索引处的元素，替换成指定的元素，返回值为替换前的元素
d:查询元素方法
get(int index)：获取指定索引处的元素，并返回该元素
C:迭代器的并发修改异常
迭代器的并发修改异常 java.util.ConcurrentModificationException
即在遍历的过程中,使用了集合方法修改了集合的长度，致迭代器并不知道集合中的变化，容易引发数据的不确定性。
D:ArrayList集合
ArrayList集合特点:底层采用的是数组结构
ArrayList al=new ArrayList();//创建了一个长度为0的Object类型数组
al.add("abc");//底层会创建一个长度为10的Object数组 Object[] obj=new Object[10]
//obj[0]="abc"
//如果添加的元素的超过10个,底层会开辟一个1.5*10的长度的新数组
//把原数组中的元素拷贝到新数组,再把最后一个元素添加到新数组中
原数组:
a b c d e f g h k l
添加m:
a b c d e f g h k l m null null null null
E:LinkedList集合
a、LinkedList集合特点
底层采用链表结构,每次查询都要从链头或链尾找起,查询相对数组较慢
LinkedList的索引决定是从链头开始找还是从链尾开始找。如果该元素小于元素长度一半,从链头开始找起,如果大于元素长度的一半,则从链尾找起
b、LinkedList特有方法
E removeFirst() 移除并返回链表的开头
E removeLast() 移除并返回链表的结尾
E getFirst() 获取链表的开头
E getLast() 获取链表的结尾
addFirst(E) 添加到链表的开头
addLast(E) 添加到链表的结尾
F:Vector类的特点
Vector集合数据存储的结构是数组结构，为JDK中最早提供的集合,是线程同步的
Vector中提供了一个独特的取出方式:枚举Enumeration，它是早期的迭代器(与 Iterator 接口的功能是类似的)。
Vector集合已被ArrayList替代。枚举Enumeration已被迭代器Iterator替代。
02 Set接口
A:Set接口的特点
a:不包含重复元素,无索引
b:Set集合取出元素的方式可以采用：迭代器、增强for。
c:Set集合有多个子类，常用的有HashSet、LinkedHashSet。
d:Set接口的实现类,HashSet (哈希表):无序集合,存储和取出的顺序不同,没有索引,不存储重复元素
B:LinkedHashSet集合特点
inkedHashSet 基于链表的哈希表实现，继承自HashSet
LinkedHashSet 自身特性,具有顺序,存储和取出的顺序相同的
线程不安全的集合,运行速度块
C:ArrayList,HashSet判断对象是否重复的原因
a:ArrayList的contains方法原理:底层依赖于equals方法
ArrayList的contains方法会使用调用方法时，
传入的元素的equals方法依次与集合中的旧元素所比较，
从而根据返回的布尔值判断是否有重复元素。
此时，当ArrayList存放自定义类型时，由于自定义类型在未重写equals方法前，
判断是否重复的依据是地址值，所以如果想根据内容判断是否为重复元素，需要重写元素的equals方法。
b:HashSet的add()方法和contains方法()底层都依赖 hashCode()方法与equals方法()
Set集合不能存放重复元素，其添加方法在添加时会判断是否有重复元素，有重复不添加，没重复则添加。
HashSet集合由于是无序的，其判断唯一的依据是元素类型的hashCode与equals方法的返回结果。规则如下：
先判断新元素与集合内已经有的旧元素的HashCode值
如果不同，说明是不同元素，添加到集合。
如果相同，再判断equals比较结果。返回true则相同元素；返回false则不同元素，添加到集合。
所以，使用HashSet存储自定义类型，如果没有重写该类的hashCode与equals方法，则判断重复时，使用的是地址值，如果想通过内容比较元素是否相同，需要重写该元素类的hashcode与equals方法。
03栈、队列、数组、列表数据的存储结构
a:栈结构:后进先出/先进后出(手枪弹夹)
b:队列结构:先进先出/后进后出(银行排队)
c:数组结构:
查询快:通过索引快速找到元素
增删慢:每次增删都需要开辟新的数组,将老数组中的元素拷贝到新数组中
开辟新数组耗费资源
d:链表结构
查询慢:每次都需要从链头或者链尾找起
增删快:只需要修改元素记录的下个元素的地址值即可不需要移动大量元素
04 哈希表的存储
A:哈希表的数据结构
加载因子:表中填入的记录数/哈希表的长度
例如:
加载因子是0.75 代表:
数组中的16个位置,其中存入160.75=12个元素
如果在存入第十三个(>12)元素,导致存储链子过长,会降低哈希表的性能,那么此时会扩充哈希表(在哈希),底层会开辟一个长度为原长度2倍的数组,把老元素拷贝到新数组中,再把新元素添加数组中
当存入元素数量>哈希表长度加载因子,就要扩容,因此加载因子决定扩容时机
B:字符串对象重写重写hashCode()方法
字符串对象的哈希值为普通的十进制整数
重写父类Object的方法：public int hashCode()
public class HashDemo {
public static void main(String[] args) {
Person p = new Person();
int i = p.hashCode();
System.out.println(i);
String s1 = new String("abc");
String s2 = new String("abc");
System.out.println(s1.hashCode());
System.out.println(s2.hashCode());
/*System.out.println("重地".hashCode());
System.out.println("通话".hashCode());*/
}
}
//String类重写hashCode()方法
//字符串都会存储在底层的value数组中{'a','b','c'}
public int hashCode() {
int h = hash;//hash初值为0
if (h == 0 && value.length > 0) {
char val[] = value;
for (int i = 0; i < value.length; i++) {
h = 31 * h + val[i];
}
hash = h;
}
return h;
}
C:哈希表的存储过程
1.首先调用本类的hashCode()方法算出哈希值
2.在容器中找是否与新元素哈希值相同的老元素,
如果没有直接存入
如果有转到第三步
3.新元素会与该索引位置下的老元素利用equals方法一一对比
一旦新元素.equals(老元素)返回true,停止对比,说明重复,不再存入
如果与该索引位置下的老元素都通过equals方法对比返回false,说明没有重复,存入
D:哈希表的存储自定义对象
HashSet集合的自身特点:
底层数据结构,哈希表
存储,取出都比较快
线程不安全,运行速度快
E:自定义对象重写hashCode和equals
public class HashSetDemo1 {
public static void main(String[] args) {
//将Person对象中的姓名,年龄,相同数据,看作同一个对象
//判断对象是否重复,依赖对象自己的方法 hashCode,equals
HashSet<Person> setPerson = new HashSet<Person>();
setPerson.add(new Person("a",11));
setPerson.add(new Person("b",10));
setPerson.add(new Person("b",10));
setPerson.add(new Person("c",25));
setPerson.add(new Person("d",19));
setPerson.add(new Person("e",17));
System.out.println(setPerson);
}
}
public class Person {
private String name;
private int age;
/*
* 没有做重写父类,每次运行结果都是不同整数
* 如果子类重写父类的方法,哈希值,自定义的
* 存储到HashSet集合的依据
*
* 尽可能让不同的属性值产生不同的哈希值,这样就不用再调用equals方法去比较属性
*
*/
public int hashCode(){
return name.hashCode()+age*55;
}
//方法equals重写父类,保证和父类相同
//public boolean equals(Object obj){}
public boolean equals(Object obj){
if(this == obj)
return true;
if(obj == null)
return false;
if(obj instanceof Person){
Person p = (Person)obj;
return name.equals(p.name) && age==p.age;
}
return false;
}
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;
}
public Person(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
public Person(){}
public String toString(){
return name+".."+age;
}
}
F:hashCode和equals方法的面试题
两个对象 Person p1 p2
问题: 如果两个对象的哈希值相同 p1.hashCode()==p2.hashCode()，两个对象的equals一定返回true吗 p1.equals(p2) 一定是true吗
正确答案:不一定
如果两个对象的equals方法返回true,p1.equals(p2)==true，两个对象的哈希值一定相同吗
正确答案: 一定
在 Java 应用程序执行期间
1.如果根据 equals(Object) 方法，两个对象是相等的，那么对这两个对象中的每个对象调用 hashCode 方法都必须生成相同的整数结果。
2.如果根据 equals(java.lang.Object) 方法，两个对象不相等，那么对这两个对象中的任一对象上调用 hashCode 方法不 要求一定生成不同的整数结果。
两个对象不同(对象属性值不同) equals返回false=====>两个对象调用hashCode()方法哈希值相同
两个对象调用hashCode()方法哈希值不同=====>equals返回true
两个对象不同(对象属性值不同) equals返回false=====>两个对象调用hashCode()方法哈希值不同
两个对象调用hashCode()方法哈希值相同=====>equals返回true
所以说两个对象哈希值无论相同还是不同,equals都可能返回true
