Java集合框架笔记01--Collection基础概念; List及实现类

Java集合框架笔记01

基础概念

• 集合： 对象的容器，实现了对 对象 常用的操作，类似数组的功能。
• 集合与数组的区别：
  • 数组长度固定，集合长度不固定。
  • 数组可以存储基本类型和引用类型，集合只能存储引用类型

Collection体系集合

• Collection体系集合框架：

  `

• Collection父接口

  • 方法：

    • boolean add(E e) // 添加一个元素
    • boolean addAll(Collection c) // 将集合c中的所有元素添加到此集合
    • void clear() // 清空集合中的所有元素
    • boolean contains(Object o) // 检查集合中是否包含o元素
    • boolean containsAll(Collection c) // 检查集合中是否包含c中所有元素
    • boolean equals(Object obj) // equals
    • boolean isEmpty() // 判断集合是否为空集合
    • boolean remove(Object o) // 移除o元素
    • boolean removeAll(Collection c) // 移除也包含在集合c中的所有元素
    • boolean retainAll(Collection c) // 相当于交集，仅此集合中保留也包含在c中的元素
    • int size() // 返回集合中的元素的个数
    • Object[] toArray() // 将集合转换成数组

  • 遍历Collection：

    • 增强for （for-each）

    • 迭代器（Iterator）

      （1）有三个方法：

      • hasNext(); // 有没有下一个元素
      • next(); // 获取下一个元素
      • remove(); // 删除一个元素

      （2）使用迭代器遍历集合的典型代码段：

      Iterator it = collection.iterator();
      while (it.hasNext()) {
          String s = (String) it.next();
          System.out.println(s);
          /*
           * !!! 不允许遍历过程中使用Collection中的其他方法改变集合中的元素 !!!
           * 否则将抛出“ConcurrentModificationException” 并发修改异常
           * 但可以使用迭代器中的remove()方法删除元素
           */
          // collection.remove(s);    // 不允许！ 抛出ConcurrentModificationException异常
          // it.remove();             // 允许
      }

      ​

• List子接口

  • 特点：

    有序、有下标、元素可重复

  • 方法：

    包含Collection父接口中的全部方法，并包含以下方法：

    • void add(int index, E element) // 将元素插入指定位置
    • boolean addAll(int index, Collection c) // 将c中的所有元素插入到此集合的指定位置
    • E get(int index) // 获取指定位置的元素
    • List subList(int fromIndex, int toIndex) // 截取部分列表
    • indexOf(Object o) // 获取o第一次出现的位置
    • lastIndexOf(Object o) //
    • remove(int index)

  • 遍历方式：

    可以使用for、增强for、迭代器遍历

  • ListIterator：

    比Collection的Iterator功能更强大，既可以前向遍历，又可以后向遍历，还可以在遍历过程中添加、修改或删除元素。

    ​ 包含以下方法：

    • void add(E e) // 将e插入list
    • boolean hasNext()
      
    • boolean hasPrevious()
    • E next() // 返回下一个元素并移动游标
    • int nextIndex() // 返回下个元素的下标
    • E previous()
    • int previousIndex()
    • void remove() // 删除上一次调用next或previous返回的元素
    • void set(E e) // 修改上一次调用next或previous返回的元素

• List的实现类：

  • ArrayList
    • 数组结构实现，查询快、增删慢
    • 运行效率快、线程不安全
  • Vector
    • 数组结构实现，查询快、增删慢
    • 运行效率慢、线程安全
  • LinkedList
    • 链表结构实现，增删快、查询慢

• ArrayList 源码分析

  ​ DEFAULT_CAPACITY = 10 默认容量大小

  ​ -- 如果没有像集合中添加任何元素时，容量是0；添加一个元素之后，容量是10

  ​ elementData 存放元素的数组

  ​ size 实际元素个数

  ​ add方法，在数组容量不够时，扩容为原来的1.5倍

  private void grow(int minCapacity) {
      // overflow-conscious code
      int oldCapacity = elementData.length;
      int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
      if (newCapacity - minCapacity < 0)
          newCapacity = minCapacity;
      if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
          newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
      // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
      elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
  }

• LinkedList 源码分析

  基于双向链表

  int size 集合大小

  Node first 链表的头节点

  Node last 链表的尾节点

  private static class Node<E> {
      E item;
      Node<E> next;
      Node<E> prev;
  
      Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
          this.item = element;
          this.next = next;
          this.prev = prev;
      }
  }

  void linkLast(E e) {
      final Node<E> l = last;
      final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
      last = newNode;
      if (l == null)
          first = newNode;
      else
          l.next = newNode;
      size++;
      modCount++;
  }

  ​