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JAVA进阶知识学习-day03 数据结构&List集合&Set集合

一、数据结构

1.1 常见的数据结构——栈

1.1.1 栈的特点: 先进后出 (存进去的元素,要在后它后面的元素依次取出后,才能取出该元素)

1.1.2 栈的常用名词:

压栈:就是存元素。把元素存储到栈的顶端位置,栈中已有元素依次向栈底方向移动一个位置。

弹栈:就是取元素。把栈的顶端位置元素取出,栈中已有元素依次向栈顶方向移动一个位置。

1.1.3 栈的图示:

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1.2 常见的数据结构——队列

1.2.1 队列的特点:先进先出(存进去的元素,要在后它前面的元素依次取出后,才能取出该元素)

1.2.2 队列的图示:

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1.3 常见的数据结构——数组

1.3.1 数组的特点:查询快,增删慢

1.4 常见的数据结构—— 链表

1.4.1 链表的特点:查询慢,增删快

1.4.2 链表的结构:链表由一系列结点node(链表中每一个元素称为结点)组成,结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分:一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域。

1.5 常见的数据结构—— 红黑树

1.5.1 概念: 二叉树 是每个结点不超过2的有序树,简单的理解,就是一种类似于我们生活中树的结构,只不过每个结点上都最多只能有两个子结点。 二叉树是每个节点最多有两个子树的树结构。顶上的叫 根结点 ,两边被称作“左子树”和“右子树”,红黑树本身就是一颗二叉查找树。

1.5.2 二叉树图示:

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1.5.3 红黑树的约束:

1. 节点可以是红色的或者黑色的

2. 根节点是黑色的

3. 叶子节点(特指空节点)是黑色的

4. 每个红色节点的子节点都是黑色的

5. 任何一个节点到其每一个叶子节点的所有路径上黑色节点数相同

1.5.4 红黑树的特点:查询速度特别快,查找叶子元素最少和最多次数不多于二倍

二、 List集合

2.1 java.util.List接口继承自Collection接口,是单列集合的一个重要分支,习惯性地会将实现了List接口的对象称为List集合。

2.2 List接口特点:

1. 它是一个元素存取有序的集合。

2. 它是一个带有索引的集合,通过索引就可以精确的操作集合中的元素(与数组的索引是一个道理)

3. 集合中可以有重复的元素,通过元素的equals方法,来比较是否为重复的元素。

2.3 List接口常用方法:

public void add(int index, E element) : 将指定的元素,添加到该集合中的指定位置上。 public E get(int index) :返回集合中指定位置的元素。

public E remove(int index) : 移除列表中指定位置的元素, 返回的是被移除的元素。 public E set(int index, E element) :用指定元素替换集合中指定位置的元素,返回值的更新前的元素。

三、 List的子类

3.1 java.util.ArrayList集合数据存储的结构是数组结构。元素增删慢,查找快,由于日常开发中使用最多的功能为查询数据、遍历数据,所以ArrayList是最常用的集合。

3.2 java.util.LinkedList 集合数据存储的结构是链表结构。方便元素添加、删除的集合。

3.2.1 LinkedList常用方法:

public void addFirst(E e) :将指定元素插入此列表的开头。

public void addLast(E e) :将指定元素添加到此列表的结尾。

public E getFirst() :返回此列表的第一个元素。

public E getLast() :返回此列表的最后一个元素。

public E removeFirst() :移除并返回此列表的第一个元素。

public E removeLast() :移除并返回此列表的最后一个元素。

public E pop() :从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。

public void push(E e) :将元素推入此列表所表示的堆栈。

public boolean isEmpty() :如果列表不包含元素,则返回true。

四、Set接口

4.1 java.util.Set接口和java.util.List接口一样,同样继承自Collection 接口,它与 Collection 接口中的方 法基本一致,并没有对 Collection 接口 进行功能上的扩充,只是比 Collection 接口更加严格了。

4.2 Set接口特点:

1、Set接口中元素无序

2、Set接口中元素不能重复

3、Set集合取出元素的方式可以采用迭代器和增强for

4.3 java.util.HashSet是Set接口的一个实现类,它所存储的元素是不可重复的,并且元素都是无序的(即存取顺序不一致)。 java .util.HashSet底层的实现其实是一个 java.util.HashMap支持。

4.3.1 HashSet是根据对象的哈希值来确定元素在集合中的存储位置,因此具有良好的存取和查找性能。保证元素唯一性的方式依赖于: Hash Code与equals方法。

4.3.2 HashSet集合存储数据的结构(哈希表):哈希表是由数组+链表+红黑树实现的,如下图所示:

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保证HashSet集合元素的唯一, 其实就是根据对象的hashCode和equals方法来决定的。如果我们往集合中存放自定义的对象,那么保证其唯一, 就必须复写hashCode和equals方法建立属于当前对象的比较方式。

4.4 HashSet存储自定义类型元素:给HashSet中存放自定义类型元素时,需要重写对象中的hashCode和equals方法,建立自己的比较方式,才能保证HashSet集合中的对象唯一

4.4.1 重写hashCode和equals方法代码实现如下:

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4.5 可变参数:如果我们定义一个方法需要接受多个参数,并且多个参数类型一致,我们可以对其简化成如下格式:

修饰符 返回值类型 方法名(参数类型… 形参名){ }

… 用在参数上,称之为可变参数

4.5.1 使用举例:

public static int getSum(int… arr) {}

4.5.2 注意事项:如果在方法书写时,这个方法拥有多参数,参数中包含可变参数,可变参数一定要写在参数列表的末尾位置。

五、Collections

5.1 java.utils.Collections 是集合工具类,用来对集合进行操作。部分方法如下:

public static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T… elements) :往集合中添加一些元素。

public static void shuffle(List<?> list) 打乱顺序 :打乱集合顺序。

public static <T> void sort(List<T> list) :将集合中元素按照默认规则排序。

public static <T> void sort(List<T> list,Comparator<? super T> ) :将集合中元素按照指定规则排

序。

文章来源:智云一二三科技

文章标题:JAVA进阶知识学习-day03 数据结构&List集合&Set集合

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