Java学习之集合

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

/**
 *学完之后，最基本要知道，什么类型的数据适合用什么样的集合存储
 *
 * 一、集合框架的概述
 * 1.集合、数组都是对多个数据进行存储操作的结构，简称Java容器。
 *此时的存储，主要指的是内存层面的存储，不涉及持久化的存储(.txt，jpg，avi，数据库...)
 *
 * 2.数组在存储多个数据方面的特点：
 *  > 一旦初始化，其长度就确定了
 *  > 数组一旦定义好，其元素的类型也就确定了,如元素类型:String[] arr2; int[] arr1; Object[] arr2;
 *
 * 3.相比集合，数组在存储多个数据方面的特点：
 *  > 一旦初始化，其长度就确定了, 无法扩容
 *  > 数组中提供的方法非常有限，对于添加删除插入元素的操作非常不方便，同时效率不高
 *  > 获取数组中实际元素的个数，没有现成的属性或方法
 *  > 数组存储数据的特点: 有序、可重复，对于无序、不可重复的需求不可满足
 *
 *
 *  二、集合框架
 *  | ----- Collection接口: 单列数据，定义了存取一组对象的方法的集合
 *        |---- List接口("动态数据"): 存储元素有序、可重复的数据
 *             |---- ArrayList、LinkedList、Vector(这三个面试多)
 *        |---- Set接口(类似高中讲的"集合":无序、确定性、互异性): 存储元素元素无序、不可重复
 *             |---- HashSet、LinkedHashSet、TreeSet
 * | ----- Map接口: 双列数据，保存具有映射关系的"key-value"对的集合(类似高中函数: y = f(x)，不同key可以指向相同的value)
 *             |---- HashMap(面试问得多)、LinkedHashMap、TreeMap、Hashtable、Properties
 *             
 *
 * 
 *
 */

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95

/* 
*三、Collection接口中的方法
 * 
 * 结论：
 *向Collection接口的试下类的接口中添加数据obj时，要求boj所在类要重写equals()
 */

public class MyCollectionTest {
/*
    Collection接口中的方法
 */
    @Test
    public void test1(){
        //这里使用ArrayList用多态的方法来做的测试
        Collection coll = new ArrayList();  // ArrayList 是有序的

        //1.add(Object e): 将元素e添加到集合中
        coll.add("AA");
        coll.add("BB");
        coll.add(123); //自动装箱
        coll.add(new Date());
        coll.add(new Person("Tom", 20));

        //2.size(): 获取添加的元素的个数
        System.out.println(coll.size());

        //3.addAll: 把另一集合中的元素添加到当前的集合中
        Collection coll2 = new ArrayList();
        coll.add(456);
        coll.add("CC");
        coll.addAll(coll2);
        System.out.println(coll);


        //4.isEmpty(): 判断当前集合是否为空(是否有元素, size是否为0)
        System.out.println(coll.isEmpty());

        //5.clear():清空集合元素
        coll2.clear();
        System.out.println(coll2);

        //6.contains(Object obj): 判断当前集合是否包含obj, 判断的是内容而不是地址
        //在判断时，会调用obj对象所在类的equals()，要求我们自己重写一下
        boolean contains = coll.contains(123);
        System.out.println(contains);
        System.out.println(coll.contains(new String("Tom"))); // true, 判断的是内容,  调用的equals方法
        System.out.println(coll.contains(new Person("Tom", 20))); // false, 但是如果我们重写了Person的equals方法，然后就可以按照自己的想法变为true了

        // 7.containsAll(Collection coll): 判断形参中的所有元素是否都存在于当前集合中
        // 跟contains的判断是相等的，都跟实现类中的equals()有关
        Collection coll3 = Arrays.asList(123,456);
        coll.containsAll(coll3);

        // 8.remove(Object obj): 从集合中移除某个元素, 成功返回true
        // 仍然需要重写equals()方法，因为在移除之前需要判断元素是否在集合中
        coll.remove(123);
        coll.remove(new Person("Tom", 20)); // 在Person中需重写equals()

//        9.removeAll(Collection coll4): 从当前集合中移除某个集合中的元素(差集)
        coll.removeAll(coll3);
        System.out.println(coll);

//        10.retainAll(Collection coll4):返回布尔型的值，修改当前集合为两个集合的交集
        Collection coll4 = Arrays.asList(132,789,123);
        coll.retainAll(coll4);

//        11.equals(Object bj): 比较两个集合是否相等，依次逐个元素比较(这里ArrayList是有序的，所以顺序不一样也不行)
        System.out.println(coll.equals(coll3));

//        12.hashCode(): 返回当前对象的hash值
        System.out.println(coll.hashCode());

//        13.集合 --> 数组: toArray()
        Object[] arr = coll.toArray();
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }

//        14.数组 --> 集合: 调用Arrays类的静态方法asList()
        List<String> li = Arrays.asList(new String[]{"AA", "BB", "CC"});
        System.out.println(li);
        //Note: 使用时候注意
        List arr1 = Arrays.asList(new int[]{111,222}); //这种写法会被当做一个元素
        List arr2 = Arrays.asList(111,222); //直接写这就行
        List arr3 = Arrays.asList(new Integer[]{111,222}); //或者用Integer
        System.out.println(arr1.size());
        System.out.println(arr2.size());
        System.out.println(arr3.size());

//        15.iterator: 返回Iterator接口的实例，用于遍历集合元素，下一部分来测试


    }

}

1
2
3
4
5
6
7

Iterator iterator2 = coll.iterator();
while (iterator2.hasNext()){
    Object obj = iterator2.next();  
    if("Tom".equals(obj)){
        iterator2.remove();  
    }
}

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59

/*
    集合元素的遍历操作，使用Iterator(迭代器接口)
    1.内部的方法：hasNext()与next()配合去使用
    2.每次调用iterator()，就会是一个全新的迭代器对象，指针永远指向开头
    3.内部定义了remove(),可以在遍历的时候，删除集合中的元素。此方法不同于集合直接使用remove()
    4.在调用next()之前，不要调用remove()；移除集合中某元素的操作, 不能写两次
 */
    @Test
    public void test2(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add("AA");
        coll.add("BB");
        coll.add(123);
        coll.add(new Date());
        coll.add(new Person("Tom", 20));

        Iterator iterator = coll.iterator();   // 装东西的还是原来的集合，Iterator并不是容器，只是迭代器
        // next()
//        System.out.println(iterator.next());
        // 不推荐这么写
//        for (int i = 0; i < coll.size(); i++) {
//            System.out.println(iterator.next());
//        }

        // 【推荐写法】:
        // hasNext() 与 next()配合
        while (iterator.hasNext()){
            // next(): 1.指针先下移；2.将下移以后集合位置上的元素返回
            System.out.println(iterator.next());
        }


        //错误写法1:
//        while (iterator.next() != null){  //这里先指针下移了，所以会跳着输出，且会出现NoSuchElementException
//            System.out.println(iterator.next());
//        }

        //错误写法2：
        // 每次调用iterator()，就会是一个全新的迭代器对象，指针永远指向开头
//        while ((coll.iterator()).hasNext()){  //死循环，不断输出第一个元素
//            System.out.println(iterator.next());
//        }


        //使用Iterator中的remove()
        Iterator iterator2 = coll.iterator();
        while (iterator2.hasNext()){
            Object obj = iterator2.next();  // 在调用next()之前，不要调用remove()
            if("Tom".equals(obj)){
                iterator2.remove();  //移除集合中某元素的操作, 不能写两次
            }
        }
        //然后再查看一下remove之后的元素
        Iterator iterator3 = coll.iterator();
        while (iterator3.hasNext()){
            System.out.println(iterator3.next());
        }

    }

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52

/*
    foreach 循环遍历集合和数组元素
    jdk5新增

     */
@Test
public void test3(){
    Collection coll = new ArrayList();
    coll.add("AA");
    coll.add("BB");
    coll.add(123);
    coll.add(new Date());
    coll.add(new Person("Tom", 20));

    //        foreach 循环遍历集合
    // 格式: for(集合/数组中元素的类型 局部变量: 集合/数组对象)
    // 内部仍然调用了迭代器
    for(Object obj: coll){
        System.out.println(obj);

    }


    // foreach 循环遍历数组
    int[] arr1 = new int[]{11,22,33,44,55};
    for(int i: arr1){
        System.out.println(i);
    }


    //练习题：
    java.lang.String[] arrr = new java.lang.String[]{"MM", "MM", "MM"};
    //F1:普通for循环
    for (int i = 0; i < arrr.length; i++) {
        arrr[i] = "GG";
    }

    for (int i = 0; i < arrr.length; i++) {
        System.out.println(arrr[i]);   // GG
    }

    // F2:foreach
    for(java.lang.String s: arrr){
        s ="GG";  //取出来，给s，s把它给改了，不会修改原有数组的值
    }

    for (int i = 0; i < arrr.length; i++) {
        System.out.println(arrr[i]);   // MM
    }


}

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10

【总结：常用方法】
    增：add(Object obj)
    删：remove(int index) /remove(Object obj)
    改：set(int index, Object ele)
    查：get(int index)
    插：add(index, Object ele)
    长度：size()
    遍历：1. Iterator迭代器
         2. foreach
         3. 普通的循环

  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
 10
 11
 12
 13
 14
 15
 16
 17
 18
 19
 20
 21
 22
 23
 24
 25
 26
 27
 28
 29
 30
 31
 32
 33
 34
 35
 36
 37
 38
 39
 40
 41
 42
 43
 44
 45
 46
 47
 48
 49
 50
 51
 52
 53
 54
 55
 56
 57
 58
 59
 60
 61
 62
 63
 64
 65
 66
 67
 68
 69
 70
 71
 72
 73
 74
 75
 76
 77
 78
 79
 80
 81
 82
 83
 84
 85
 86
 87
 88
 89
 90
 91
 92
 93
 94
 95
 96
 97
 98
 99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148

package cn.xpshuai.java1;

import org.junit.Test;

import java.util.*;

/**
 * @author: 剑胆琴心
 * @create: 2021-01-26 16:44
 * @功能： Collection子接口一: List
 *
 * 一、list源码框架
*        |---- List接口: 存储元素有序、可重复的数据 --> "动态"数组，替换原有数组
*             |---- ArrayList: 作为List接口的主要实现类(一般就用它):线程不安全的(但是用的时候一般都扔到synchronizedList()里面就线程安全了)，效率高：底层使用Object[]存储
 *            |----LinkedList: 其次使用的, 对于频繁的插入和删除操作，使用此类效率比ArrayList高，底层使用双向链表存储
 *            |----Vector: 作为List接口的古老实现类: 线程安全的，效率低：底层使用Object[] elemData存储
 *
 * List常用的接口异同：
 * - ArrayList
 * - LinkedList
 * - Vector
 * 同：都实现了list接口，存储数据的特点相同：存储有序的、可重复的数据
 * 不同：
 *
 *
 * 二、源码分析：
*   1.ArrayList:
 *   jdk7情况下:
 *   ArrayList list = new ArrayList(); //底层创建了长度是10的Object[]数组elementData
 *   list.add(123);//elementData[0]=new Integer(123);
 *   ...
 *   list.add(11);//list.add(11);//如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够，则扩容。默认情况下，扩容为原来的容量的1.5倍, 同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中
 *   结论：建议开发中使用带参的构造器: ArrayList list = new ArrayList(int capacity);
 *
 *   jdk8下变化:
 * ArrayList coll1 = new ArrayList();//底层object[]elementData初始化为{}.并没有创建长度为10的数组
 * 第一次调用add()时，才创建长度为10的数组
 * 后续的添加和扩瞳操作与jdk7无异
 *
 * 小结：jdk7中的ArrayList的对象的创建类似于单例的饿汉式，而jdk8中的ArrayList的对象的创建类似于单例的蓝汉式，节省了内存
 *
 *
*   2.LinkedList:
 *LinkedList coll2 = new LinkedList();
 *
 *
*   3.Vector:
 *
 *
 *
 *
 * 三、list接口中常用方法
 * 除去Collection这种的15个，还有下面几个
 *
 */
public class ListTest {
    @Test
    public void test1(){
        ArrayList coll1 = new ArrayList();
        LinkedList coll2 = new LinkedList();
        Vector coll3 = new Vector();

    }

    /*
    list接口中常用方法
    除去Collection这种的15个，还有下面几个


   【总结：常用方法】
    增：add(Object obj)
    删：remove(int index) /remove(Object obj)
    改：set(int index, Object ele)
    查：get(int index)
    插：add(index, Object ele)
    长度：size()
    遍历：1. Iterator迭代器
         2. foreach
         3. 普通的循环


     */
    @Test
    public void test2(){
        ArrayList l1 = new ArrayList(); //就以ArrayList为例
        l1.add(132);
        l1.add(132);
        l1.add("aaa");
        l1.add(new Person("Lisa", 18));
        System.out.println(l1);

        // void add(int index, Object obj): 在指定位置插入元素
        l1.add(2, "BB");

        // boolean addAll():在index位置开始将ollention的元素插入
        List a1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
        l1.addAll(a1);
        System.out.println(l1.size());

        // Object get(int index): 获取指定位置元素
        System.out.println(l1.get(0));

        // int indexOf(): 获取元素首次出现的位置，如果不存在返回-1
        int index = l1.indexOf(132);
        System.out.println(index);
        // int lastIndexOf(): 获取元素末次出现的位置，如果不存在返回-1
        System.out.println(l1.lastIndexOf("BB"));

        // Object remove(int index): 移除指定index位置的元素，并返回此元素
        Object b = l1.remove(0);
        System.out.println(b);
        System.out.println(l1);

        //Object set(int index, Object ele): 返回指定idnex位置的元素为ele
        l1.set(1, "CCC");
        System.out.println(l1);

        // List subList(int fromIndex, int toIndex): 从集合中返回一个左闭右开的子集合
        List l2 = l1.subList(1,6);  // 不会对本身list造成影响
        System.out.println(l2);



        // 遍历
//        F1: Iterator迭代器
        Iterator iterator = l1.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

//        F2: foreach
        for(Object obj: l1){
            System.out.println(obj);
        }

//        F3:普通for循环
        for (int i = 0; i < l1.size(); i++) {
            System.out.println(l1.get(i));
        }
    }


    @Test
    public void test3(){
        
    }

}

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14

@Test
public void test1() {
    List list = new ArrayList();
    list.add(1);
    list.add(2);
    list.add(3);
    updateList(list);
    System.out.println(list);
}

public void updateList(List list){
    //        list.remove(2); // 这样remove的是索引为2的元素
    list.remove(new Integer(2)); //这样通过封装类的方式, remove的是元素值为2的元素
}

  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
 10
 11
 12
 13
 14
 15
 16
 17
 18
 19
 20
 21
 22
 23
 24
 25
 26
 27
 28
 29
 30
 31
 32
 33
 34
 35
 36
 37
 38
 39
 40
 41
 42
 43
 44
 45
 46
 47
 48
 49
 50
 51
 52
 53
 54
 55
 56
 57
 58
 59
 60
 61
 62
 63
 64
 65
 66
 67
 68
 69
 70
 71
 72
 73
 74
 75
 76
 77
 78
 79
 80
 81
 82
 83
 84
 85
 86
 87
 88
 89
 90
 91
 92
 93
 94
 95
 96
 97
 98
 99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155

package cn.xpshuai.java1;

import org.junit.Test;

import java.util.*;

/**
 * @author: 剑胆琴心
 * @create: 2021-01-27 10:14
 * @功能：
 *
 * 一、set接口的框架结构(使用的有点少)
 *  *  | ----- Collection接口: 单列数据，定义了存取一组对象的方法的集合
     *    |---- Set接口(类似高中讲的"集合":无序、确定性、互异性): 存储元素元素无序、不可重复
     *        |---- HashSet: 作为set接口的主要实现类；线程不安全，可存储null值
 *                 |---- LinkedHashSet: 作为hashset的子类: 遍历其内部数据时，可以按照添加的顺序遍历
 *            |---- TreeSet: 可以按照添加对象的指定属性进行排序
 *
 *
 * Note:
 * Set接口中没有额外定义新的方法，使用的都是collection中声明过的方法。
 *要求:重写的hashCode()和equals()尽可能保持一致性:相等的对象必须具有相等的散列码
 *     重写两个方法的小技巧：对象中用作equals()方法比较的 Field，都应该用来计算hashCode值
 *对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率优于HashSet
 *
 *
 *
 * 二、set的无序性和不可重复性
 * 以HashSet为例说明:
 *1.无序性
 *无序性 != 随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加，而是根据数据的hash值决定的
 *
 *
 * 2.不可重复性:保证添加的元素按照equals()判断时，不能返回true。即相同的元素只能添加一个
 *
 *
 * 二、添加元素的过程(以HashSet为例)
 * 我们向HashSet中添加元素a,首先调用元素α所在类的hashcode()方法，计算元素α的哈希值，
 * 此哈希值接着通过某种算法计算出在HashSet底层数组中的存放位置（即为:索引位置)，
 * 判断教组此位置上是否已经有元素:
 *     如果此位置上没有其他元素，则元素a添加成功。--->情况1
 *     如果此位置上有其他元素b(或以链表形式存在的多个元素〉，则比较元素a与元素b的hash值:
 *         如果hash值不相同，则元素α添加成功。--->情况2
 *         如果hash值相同，进而需要调用元素α所在类的equals()方法:
 *             equals()返回true,元素α添加失败
 *             equals()返回false,则元素a添加成功。--->情况2
 * 对于添加成功的情况2和情况3而言:元素α与已经存在指定索引位置上数据以链表的方式存储。
 * jdk 7∶元素a放到数组中，指向原来的元素。
 * jdk 8 :原来的元素在数组中，指向元素d
 *总结：七上八下
 *
 *HashSet底层：数组+链表
 *
 *
 *LinkedHashSet:
 *
 *
 *TreeSet
 *
 *
 *
 */
public class SetTest {
    @Test
    public void test1(){
        //1.无序性
        // 2.不可重复性
        Set set1 = new HashSet(); //以hashset为例
        set1.add(132);
        set1.add(465);
        set1.add("AA");
        set1.add(new Person("Jack", 18));
        set1.add(666);

        Iterator iterator = set1.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());  // 顺序跟添加的顺序是一样的
        }



        // LinkedHashSet的使用
        // LinkedHashSet作为HashSet的子类，在添加数据的同时，每个数据还维护了两个引用，记录此数据和后一个数据
        //优点：对于频繁的遍历操作，效率优于HashSet
        Set set2 = new LinkedHashSet(); //LinkedHashSet
        set2.add(132);
        set2.add(465);
        set2.add("AA");
        set2.add(new Person("Jack", 18));
        set2.add(666);

        Iterator iterator2 = set1.iterator();
        while (iterator2.hasNext()){
            System.out.println(iterator2.next());  // 顺序跟添加的顺序是一样的
        }


    }


    /*
    1.向TreeSet中添加的数据，要求是相同类的对象
    2.两种排序方式：自然排序(实现Comparable接口)、定制排序(Comparator)
    3.自然排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compareTo()返回0，不再是equals()
    4.自然排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compare()返回0，不再是equals()

     */
    @Test
    public void test2(){
//        TreeSet
        TreeSet set = new TreeSet();
//        set.add(123);
//        set.add(456);
//        set.add(5);
//        set.add(56);
//        set.add(-6);
//        set.add("AAA"); //不能添加不同类的对象

          set.add(new Person("Tom", 18));
          set.add(new Person("Tom", 21));  //两个相同的
          set.add(new Person("Lisa", 20));
          set.add(new Person("Jack", 17));
          set.add(new Person("Jerry", 25));

          //自然排序
          Iterator iterator = set.iterator();
          while (iterator.hasNext()){
              System.out.println(iterator.next());
          }


          // 定制排序：Comparator
          Comparator com = new Comparator() {
              //按照年龄从小到大排序
              @Override
              public int compare(Object o1, Object o2) {
                  if (o1 instanceof Person && o2 instanceof Person){
                      Person p1 = (Person)o1;
                      Person p2 = (Person)o2;
                      return Integer.compare(p1.getAge(), p2.getAge());

                  }else{
                      throw new RuntimeException("输入的数据类型不匹配");
                  }
              }
          };

          TreeSet set2 = new TreeSet();
          set2.add(new Person("Tom", 18));
          set2.add(new Person("Tom", 21));  //两个相同的
          set2.add(new Person("Lisa", 20));
          set2.add(new Person("Jack", 17));
          set2.add(new Person("Jerry", 18));
    }
}

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83

 package cn.xpshuai.java1;


import java.util.Objects;

class Person implements Comparable{
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }

    public Person(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;
    }

    public void walk(){
        System.out.println("走路");
    }

    public void eat(){
        System.out.println("吃饭");
    }


    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        System.out.println("调用了equals方法");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age &&
                Objects.equals(name, person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }

    //重写、按照姓名从小到大排序
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if(o instanceof Person){
            Person person = (Person)o;
//            return this.name.compareTo(person.name);

            int compare = this.name.compareTo(person.name);
            if (compare != 0){
                return compare;
            }else { //二级排序, 若姓名相同则再比较age
                return Integer.compare(this.age, person.age);
            }
        }else{
            throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
        }
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

1

谈谈你对HashMap中put/get方法的认识?如果了解再谈谈HashMap的扩容机制?默认大小是多少?什么是负载因子(或填充比)?什么是春吐临界值(或阈值、threshold)?

  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
 10
 11
 12
 13
 14
 15
 16
 17
 18
 19
 20
 21
 22
 23
 24
 25
 26
 27
 28
 29
 30
 31
 32
 33
 34
 35
 36
 37
 38
 39
 40
 41
 42
 43
 44
 45
 46
 47
 48
 49
 50
 51
 52
 53
 54
 55
 56
 57
 58
 59
 60
 61
 62
 63
 64
 65
 66
 67
 68
 69
 70
 71
 72
 73
 74
 75
 76
 77
 78
 79
 80
 81
 82
 83
 84
 85
 86
 87
 88
 89
 90
 91
 92
 93
 94
 95
 96
 97
 98
 99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279

package cn.xpshuai.java1;

import org.junit.Test;

import java.util.*;

/**
 * @author: 剑胆琴心
 * @create: 2021-01-27 16:22
 * @功能：
 *
 *
 *一、Map的结构体系
 * | ----- Map接口: 双列数据，保存具有映射关系的"key-value"对的集合(类似高中函数: y = f(x)，不同key可以指向相同的value)
 *      |---- HashMap(面试问的多, 平时也常用): 作为Map的主要实现类; 线程不安全的，效率高；存储null的key和value
 *          |---- LinkedHashMap:保证在遍历map元素时，可以按照添加的循序实现遍历
 *                              原因：在原有的HashMap的基础上，添加了一堆指针，指向前一个和后一个元素
 *                              对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于HashMap
 *      |---- TreeMap: 保证按照添加的key-value进行排序，实现排序遍历(此时考虑key的自然排序和定制排序)
 *      |---- Hashtable: 作为古老的实现类；线程安全的，效率低；不能存储null的key和value
 *          |---- Properties: 常用来处理配置文件。key和value都是String类型
 *
 *
 *  HashMap的底层：数组+链表(jdk7及之前)
 *                 数组+链表+红黑树(jdk8)
 *
 *
 *二、Map结构的理解
 * Map中的key: 无序的、不可重复的，使用Set存储所有的key  ---> key所在的类要重写equaLs( )和hashcode() （以HashMap为例）
 * Map中的value：无序的、可重复的，使用Collection存储所有的value  -->vaLue所在的类要重写equals()
 * 一个键值对：key-value构成了一个Entry对象
 * Map中的Entry: 无序的、不可重复的，使用Set存储所有的entry
 *
 *
 *三、HashMap的底层实现原理
 * jdk7为例：
 * HashMap map = new HashMap();
 * 在实例化以后，底层创建了长度为16的以为数组Entry[] table
 * ... 可能已经执行了多次put ...
 * map.push(key1, value1);
 * 首先，计算key1所在类的hashCode()，计算key1的哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的存放位置
 * 如果此位置上的数据为空，此时的key1-value1添加成功  ---> 情况1
 * 如果此位置上的数据不为空(此位置存在一个或多个数据(以链表形式存在)), 比较key1和已经存在的一个或多个数据的hash值：
 *      如果key1的hash值与已存在的数据的hash值都不相同，此时key1-value1添加成功       ---> 情况1
 *      如果key1的hash值与已存在的数据的某一个数据(key2-value2)的hash值都不相同，继续比较: 调用key1所在类的equals()方法，比较:
 *          如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功     ---> 情况3
 *          如果equals()返回true:使用value1替换相同key的value2值，
 *          key1-value1添加成功
 * 补充：关于情况2和情况3: 此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储
 *
 * 在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题, 当超出临界值(且要存放的位置非空)时，扩容。默认的扩容方式为扩容到原来容量的2倍，并将原有数据复制过来
 *
 * jdk8 相较于jdk7，在底层实现方面的不同；
     * 1.new HashMap()： 底层没有创建一个长度为16的数组
     * 2.jdk8底层的数据是 Node[], 而非Entry[]
     * 3.首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组
     * 4.jdk7底层结构只有：数组+链表, jdk8中底层结构:数组+链表+红黑树
     *      当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数>8 且当前数组的长度>64时，
     *       此时此索引位置上所有数据改为红黑树存储
 *
 *
 *HashMap源码分析:
 * jdk7
 * jdk8
 *
 *
 * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量，16
 * DEFAULT_LOAD_FACTOR: HashMap的默认加载因子:0.75
 * threshold:扩容的临界值，=容量*填充因子:16* 0.75 =>12
 * TREEIFY_THRESHOLD: Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树:8
 * MIN_TREEIFY_CAPACITY:桶中的Node被树化时最小的hash表容量:64
 *
 *
 *
 * 面试题:
 * 1.HashMap的底层实现原理(重点)
 * 2.HashMap和Hashtable区别
 * 3.CurrentHashMap与Hashtable区别
 *
 *
 *
 * 四、LinkedHashMap的底层实现:
 *    static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
 *         Entry<K,V> before, after;  //能够记录添加的元素的先后顺序
 *         Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
 *             super(hash, key, value, next);
 *         }
 *     }
 *
 *
 *
 * 五、Map中常用的方法
 *
 *
 * 六、TreeMap
 * //向TreeMap中添加key-value，要求key必须是由同一个类创建的对象
 * //因为要按照key进行排序:自然排序、定制排序
 *
 *
 *
 */
public class MapTest {
    @Test
    public void test1(){
    Map map = new HashMap();
//    map = new HashMap();
        map.put(null, 123);



    }

    @Test
    public void test2(){
        HashMap map = new HashMap();
//    map = new HashMap();
        map.put(null, 123);

    }
    @Test
    public void test3(){
        HashMap map = new HashMap();
        map = new LinkedHashMap(); // 记录了添加的顺序
        map.put(123, "AA");
        map.put(124, "BB");
        map.put(567, "CC");
        System.out.println(map);

//        LinkedHashMap
    }

    /*
    Map中常用的方法
     */
    @Test
    public void tes4(){
        // Object put(Object key, Object value):将制定键值对添加(修改)到当前map对象中

        // void putAll(Map m): 将m中所有键值对存放到当前map中
        // Object remove(Object key): 移除指定key的键值对，并返回value
        // void clear(): 清空当前map中的所有数据

        HashMap map = new HashMap();
        //put 添加
        map.put(123, "AA");
        map.put("BB", "222");
        map.put(567, "CC");
        map.put(56, "CCC");
        // put修改
        map.put(56, "566666");

        //putAll()
        HashMap map2 = new HashMap();
        map2.put(1, "AA");
        map2.put(2, "AB");
        map.putAll(map2);

        //remove
        Object val = map.remove("BB");
        System.out.println(val);
        System.out.println(map);

        //clear
//        map.clear();
        System.out.println(map.size());

        //元素查询的操作:
        //object get(0bject key):获取指定key对应的vaLue
        System.out.println(map.get(45));
        //boolean containsKey (object key):是否包含指定的key
        System.out.println(map.containsKey(45));
        //boolean containsValue(object value):是否包含指定的value
        // int size():返回map 中key-value对的个数
        //boolean isEmpty():判断当前map是否为空
        System.out.println(map.isEmpty());
        //boolean equals(object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等
        System.out.println(map.equals(map2));


//        元视图操作的方法(遍历):
//        set keySet():返回所有key构成的Set集合
        // 遍历所有key
        Set set = map.keySet();
        Iterator iterator = set.iterator(); //变成set了，就可以用迭代器了
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

//        collection values():返回所有value构成的collection集合set entryset():返回所有key-value对构成的Set集合
        Collection values = map.values();
        for(Object obj: values){ // 变成collections了，就可以用foreach了
            System.out.println(obj);
        }

        //遍历所有的key-value:
        // 方式1：entrySet()
        Set entrySet = map.entrySet();
        Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
        while (iterator1.hasNext()){
            Object obj = iterator1.next();
            // entrySet集合中的元素都是entry
            Map.Entry entry = (Map.Entry)obj;
            System.out.println(entry.getKey() + " --- " + entry.getValue());
        }
        //方式2：
        Set set2 = map.keySet();
        Iterator iterator2 = set2.iterator(); //变成set了，就可以用迭代器了
        while (iterator2.hasNext()){
            Object key = iterator2.next();
            System.out.println(key+ "<--->" + map.get(key));
        }



    }


    @Test
    public void test5(){
        //向TreeMap中添加key-value，要求key必须是由同一个类创建的对象
        // 因为要按照key进行排序:自然排序、定制排序
        // //TreeMap自然排序
        TreeMap map = new TreeMap();
        Person p1 = new Person("TOm", 18);
        Person p2 = new Person("Jerry", 18);
        Person p3 = new Person("Jack", 20);
        Person p4 = new Person("Rose", 21);
        Person p5 = new Person("Lura", 22);
        map.put(p1, 98);
        map.put(p2, 99);
        map.put(p3, 100);
        map.put(p4, 88);
        map.put(p5, 92);
        Set entrySet = map.entrySet();
        Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
        while (iterator1.hasNext()){
            Object obj = iterator1.next();
            // entrySet集合中的元素都是entry
            Map.Entry entry = (Map.Entry)obj;
            System.out.println(entry.getKey() + " --- " + entry.getValue());
        }


        // //TreeMap定制排序
        TreeMap map2 = new TreeMap(new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                // 比较年龄
                if (o1 instanceof Person && o2 instanceof Person){
                    Person p1 = (Person)o1;
                    Person p2 = (Person)o2;
                    return Integer.compare(p1.getAge(), p2.getAge());
                }
                throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
            }
        });
        Person p11 = new Person("TOm", 18);
        Person p21 = new Person("Jerry", 18);
        Person p31 = new Person("Jack", 20);
        Person p41 = new Person("Rose", 21);
        Person p51 = new Person("Lura", 22);
        map2.put(p11, 98);
        map2.put(p21, 99);
        map2.put(p31, 100);
        map2.put(p41, 88);
        map2.put(p51, 92);
        Set entrySet2 = map2.entrySet();
        Iterator iterator2 = entrySet2.iterator();
        while (iterator2.hasNext()){
            Object obj = iterator2.next();
            // entrySet集合中的元素都是entry
            Map.Entry entry2 = (Map.Entry)obj;
            System.out.println(entry2.getKey() + " --- " + entry2.getValue());
        }



    }
}