Collection? <類型>

? ? List?可以重復(fù)，有順序? ?可存放多個null值

? ? ? ? ? ? ArrayList??? ?主選?

? ? ? ? ? ? 結(jié)構(gòu)：數(shù)組? ? ? 特點：查找快，增刪慢? ? ? ? ?線程不安全，效率高

? ? ? ? ? ? Vector

? ? ? ? ? ? 結(jié)構(gòu)：數(shù)組? ? ? 特點：查找快，增刪慢? ? ? ? ? synchronized實現(xiàn)線程安全，效率低

? ? ? ? ? ? Stack?

? ? ? ? ? ? 結(jié)構(gòu)：棧? ? ? ? ? 特點：Vector的子類，也定義了自己的一些方法。? ? ? ?synchronized實現(xiàn)線程安全，效率低

? ? ? ? ? ? LinkedList

? ? ? ? ? ? 結(jié)構(gòu)：鏈表? ? ? 特點：查找慢，增刪快? ? ? ? ? 線程不安全，效率低

boolean add(E o) 向列表的尾部追加指定的元素void add(int index,E element) 在列表的指定位置插入指定元素。boolean addAll(Collection<? extends E> c) 追加指定 collection中的所有元素到此列表的結(jié)尾，順序是指定collection的迭代器返回這些元素的順序。boolean addAll(int index,Collection<? extends E> c) 將指定collection中的所有元素都插入到列表中的指定位置。void clear() 從列表中移除所有元素。boolean contains(Object o) 如果列表包含指定的元素，則返回true。boolean containsAll(Collection<?> c) 如果列表包含指定collection的所有元素，則返回true。boolean equals(Object c) 比較指定的對象與列表是否相等。E get(int index) 返回列表中指定位置的元素。int hashCode() 返回列表的哈希碼值。int indexOf(Object o) 返回列表中首次出現(xiàn)指定元素的索引，如果列表不包含此元素，則返回-1。boolean isEmpty() 判斷集合是否為空 如果為空 則返回true,否則返回falseIterator<E> iterator() 返回以正確順序在列表的元素上進(jìn)行迭代的迭代器。int lastIndexOf(Object o) 返回列表中最后出現(xiàn)指定元素的索引，如果列表不包含此元素，則返回-1。ListIterator<E> listIterator() 返回列表中元素的列表迭代器（以正確的順序）。ListIterator<E> listIterator(int index)返回列表中元素的列表迭代器（以正確的順序），從列表的指定位置開始。E remove(int index) 移除列表中指定位置的元素。boolean remove(Object o) 移除列表中出現(xiàn)的首個指定元素。boolean removeAll(Collection<?> c) 從列表中移除指定collection中包含的所有元素。boolean retainAll(Collection<?> c)僅在列表中保留指定collection中所包含的元素。E set(int index,E element) 用指定元素替換列表中指定位置的元素。int size() 返回列表中的元素數(shù)。List<E> subList(int forIndex,int toIndex) 返回列表中指定的formIndex(包括) 和toIndex(不包括)之間的部分視圖。Object toArray() 返回以正確順序包含列表中的所有元素的數(shù)組。

? ? Set? 唯一性，沒有順序? ?只可存放一個null值

? ? ? ? ? ? HashSet?

? ? ? ? ? ? 結(jié)構(gòu)：哈希表? ? ?通過hashCode()、equals()保證元素的唯一性? ? ?元素的排列是無序的? ?線程不安全

? ? ? ? ? ? 基于 HashMap 實現(xiàn)的，HashSet 底層使用 HashMap 來保存所有元素

? ? ? ? ? ? LinkedHashSet

? ? ? ? ? ? 結(jié)構(gòu)：鏈表+哈希表? ?與HashSet相比，由鏈表保證元素有序? ?線程不安全

? ? ? ? ? ? TreeSet

? ? ? ? ? ? 結(jié)構(gòu)：紅黑樹? ? ?排序方法有自然排序、比較器排序? ? 唯一性通過存放值時比較返回值是否為0，0既有相同值? ?線程不安全

? ? ? ? ? ? TreeSet實現(xiàn)了對TreeMap的封裝

? ? ? ? ? ? 實現(xiàn)了Serializable接口，因此它支持序列化，實現(xiàn)了Cloneable接口，能被克隆

Hash值沖突

? ? hash值沖突是發(fā)生在put()時，hash值是通過hash(key.hashCode())來獲取的，因為hashCode是int類型，所以最多只能說2^32個，當(dāng)put的元素越來越多時，出現(xiàn)不同的key產(chǎn)生相同的hash值問題，也即是hash沖突。

分離鏈表法

? ? 對于相同的哈希值，使用鏈表進(jìn)行連接。使用數(shù)組存儲每一個鏈表。

? ? put的時候地址上存在value，則再對比key是否相同,若hash值和key都相同，則替換value，若hash值相同，key不相同，則形成一個單鏈表，將hash值相同，key不同的元素以Entry<V,V>的方式存放在鏈表中，這樣就解決了hash沖突。

開放地址方法

? ? ? ? ? ? 按順序決定哈希值時，如果某數(shù)據(jù)的哈希值已經(jīng)存在，則在原來哈希值的基礎(chǔ)上往后加一個單位，直至不發(fā)生哈希沖突。

equals 和 hashCode區(qū)別：

• 在Object類中，hashCode是一個本地方法簡單理解為獲取對象地址，equals方法比較自己和obj對象地址是否相 等。在這里一定先認(rèn)識到這兩個方法，一個是取地址，一個是比較地址。equals()和hashCode()都不是final方法。
• hashCode()是一個native方法，而且返回值類型是整形；該native方法將對象在內(nèi)存中的地址作為哈希碼返回，可以保證不超出整形范圍的情況下不同對象的返回值不同。
• 當(dāng)我們向哈希表(如HashSet、HashMap等)中添加對象object時，首先調(diào)用hashCode()方法計算object的哈希碼，通過哈希碼可以直接定位object在哈希表中的位置(一般是哈希碼對哈希表大小取余)。如果該位置沒有對象，可以直接將object插入該位置；如果該位置有對象(可能有多個，通過鏈表實現(xiàn))，則調(diào)用equals()方法比較這些對象與object是否相等，如果相等，則不需要保存object；如果不相等，則將該對象加入到鏈表中。

注：當(dāng)我們把自定義類作為Map的Key的時候，需要重寫HashCode跟equals方法，原因是要遵循equals相等，hashCode也一定相等，hashCode相等，equals不一定相等的規(guī)則。String就重寫的這兩個方法。

Map<key,value>

? ? HashMap? ? 主選

? ? ? ? ? ? 結(jié)構(gòu)：哈希表（數(shù)組+鏈表）? 無序的 只允許一個key為null，可多個值為null? ??線程不安全

? ? ? ? ? ? 采用分離鏈表法解決沖突

? ? ? ? ? ? 通過hashCode()、equals()保證元素的唯一性，hashCode()確定數(shù)組位置，equlas()確定是否可存放在鏈表。

? ? ? ? ? ? 實現(xiàn)了Serializable接口，因此它支持序列化，實現(xiàn)了Cloneable接口，能被克隆。

? ? ? ? ? ??JDK1.8增加了紅黑樹來進(jìn)行優(yōu)化。即當(dāng)鏈表超過8時，鏈表就轉(zhuǎn)換為紅黑樹，利用紅黑樹快速增刪改查的特點提高HashMap的性能。

? ? ? ? ? ? 缺點：多線程put會陷入死循環(huán)，因為Entry鏈表形成環(huán)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，查找時會陷入死循環(huán)。用迭代器遍歷時修改集合結(jié)構(gòu)會發(fā)生錯誤。

? ? ? ? ? ? 遍歷方法：

Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();Iterator<Map.Entry<Integer, Integer>> entries = map.entrySet().iterator();while (entries.hasNext()) {Map.Entry<Integer, Integer> entry = entries.next();System.out.println("Key = " + entry.getKey() + ", Value = " + entry.getValue());}

? ?LinkedHashMap??

? ? ? ? ? ? 結(jié)構(gòu)：數(shù)組+雙鏈表

? ? ? ? ? ? 與HashMap相比，LinkedHashMap 的元素是有序的，在LruCache中有使用，因為是LRU，最近最少使用算法需要支持有序。

? ?HashTable

? ? ? ? ? ? 結(jié)構(gòu)：哈希表? ? ?key還是value都不能為null? ?synchronized實現(xiàn)線程安全

? ? ? ? ? ? 實現(xiàn)了Serializable接口，它支持序列化，實現(xiàn)了Cloneable接口，能被克隆

? ?TreeMap

? ? ? ? ? ? 結(jié)構(gòu)：紅黑樹? ? ??排序方法有自然排序、比較器排序? ? ? 線程不安全? 可以插入null鍵，null值；

? ? ? ? ? ??無序集合（插入和遍歷順序不一致）

常用方法：

void clear() 從此映射中移除所有映射關(guān)系（可選操作）。boolean containsKey(Object key) 如果此映射包含指定鍵的映射關(guān)系，則返回 true。boolean containsValue(Object value) 如果此映射將一個或多個鍵映射到指定值，則返回 true。Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() 返回此映射中包含的映射關(guān)系的 Set 視圖。boolean equals(Object o) 比較指定的對象與此映射是否相等。V get(Object key) 返回指定鍵所映射的值；如果此映射不包含該鍵的映射關(guān)系，則返回 null。int hashCode() 返回此映射的哈希碼值。boolean isEmpty() 如果此映射未包含鍵-值映射關(guān)系，則返回 true。Set<K> keySet() 返回此映射中包含的鍵的 Set 視圖。V put(K key, V value) 將指定的值與此映射中的指定鍵關(guān)聯(lián)（可選操作）。void putAll(Map<? extends K,? extends V> m) 從指定映射中將所有映射關(guān)系復(fù)制到此映射中（可選操作）。V remove(Object key) 如果存在一個鍵的映射關(guān)系，則將其從此映射中移除（可選操作）。int size() 返回此映射中的鍵-值映射關(guān)系數(shù)。Collection<V> values() 返回此映射中包含的值的 Collection 視圖。

Queue? FIFO隊列

操作失敗就拋出異常add(E e)：添加一個元素到隊尾remove()：獲取隊首的元素，并從隊列中移除element()：獲取隊首的元素，但不從隊列中移除這一組，成功返回true，失敗時返回一個特殊值(取決于操作，為NULL或false)，offer(E e)操作是專為容量受限的隊列實現(xiàn)而設(shè)計的；在大多數(shù)實現(xiàn)中，插入操作不會失敗。offer(E e)：添加一個元素到隊尾poll()：獲取隊首的元素，并從隊列中移除peek()：獲取隊首的元素，但不從隊列中移除

迭代器（Iterator）

　　迭代器是一種設(shè)計模式，它是一個對象，它可以遍歷并選擇序列中的對象，而開發(fā)人員不需要了解該序列的底層結(jié)構(gòu)。迭代器通常被稱為“輕量級”對象，因為創(chuàng)建它的代價小。

　　Java中的Iterator功能比較簡單，并且只能單向移動：

• ?使用方法iterator()要求容器返回一個Iterator。第一次調(diào)用Iterator的next()方法時，它返回序列的第一個元素。注意：iterator()方法是java.lang.Iterable接口,被Collection繼承。
• hasNext():判斷當(dāng)前元素是否存在，并沒有指向的移動
• next():返回當(dāng)前元素， 并指向下一個元素
• 使用remove()將迭代器新返回的元素刪除。

　　Iterator是Java迭代器最簡單的實現(xiàn)，為List設(shè)計的ListIterator具有更多的功能，它可以從兩個方向遍歷List，也可以從List中插入和刪除元素。

樹：

滿二叉樹：除了葉節(jié)點外每一個結(jié)點都有左右子女且葉節(jié)點都處在最底層的二叉樹。

?

完全二叉樹：只有最下面的兩層結(jié)點度小于2，并且最下面一層的結(jié)點都集中在該層最左邊的若干位置的二叉樹。

?

二叉樹：查找最好O(logN)，最差O(N)，最差情況是所有的數(shù)據(jù)全部在一端時。

反轉(zhuǎn)二叉樹

if(root==null) return; else reverseTree(root); public void reverseTree(Node node){if(node.left!=null) reverseTree(node.left);if(node.right!=null) reverseTree(node.right);Node temp = node.right;node.right = node.left;node.left = temp; }

二叉查找樹：查找最好O(logN)，最差O(N)，最差情況是所有的數(shù)據(jù)全部在一端時

1.若任意結(jié)點的左子樹不空，則左子樹上所有結(jié)點的值均不大于它的根結(jié)點的值。

2. 若任意結(jié)點的右子樹不空，則右子樹上所有結(jié)點的值均不小于它的根結(jié)點的值。

3.任意結(jié)點的左、右子樹也分別為二叉搜索樹。

public class Node {public int index;//關(guān)鍵字段public String data;//值public Node leftNode;//左節(jié)點public Node rightNode;//右節(jié)點 }//查找 public Node findNode(int key){Node current = root;while(current.index != key){if(key < current.index){//左節(jié)點current = current.leftNode;}else{//右節(jié)點current = current.rightNode;}if(current == null){return null;}}return current; }//插入 public void insertNode(int key,String value){Node node = new Node();node.index = key;node.data = value;if(root == null){root = node;return;}//找到插入節(jié)點的位置Node parent = root;Node current = root;while(true){parent = current;if(key == current.index){return;}if(key < current.index){//左節(jié)點current = current.leftNode;if(current == null){//當(dāng)前節(jié)點已經(jīng)是葉子結(jié)點了parent.leftNode = node; return;}}else{current = current.rightNode;if(current == null){parent.rightNode = node;return;}}} }

平衡二叉樹：又稱為AVL樹，查找O(logN)，它是一顆空樹或它的左右兩個子樹的高度差的絕對值不超過1

哈夫曼樹：帶權(quán)路徑長度達(dá)到最小的二叉樹，也叫做最優(yōu)二叉樹。

k層的二叉樹，最多有節(jié)點個數(shù)為 2^k-1，最少有k個節(jié)點

第k層，最多有節(jié)點個數(shù)為 2^(k-1)個

紅黑樹：查找刪除插入時間復(fù)雜度O(logN)

紅黑樹是每個節(jié)點都帶有顏色屬性的二叉查找樹，顏色為紅色或黑色。在二叉查找樹強(qiáng)制的一般要求以外，對于任何有效的紅黑樹我們增加了如下的額外要求:

節(jié)點是紅色或黑色。

根是黑色。

所有葉子都是黑色（葉子是NIL節(jié)點）。

每個紅色節(jié)點必須有兩個黑色的子節(jié)點。(從每個葉子到根的所有路徑上不能有兩個連續(xù)的紅色節(jié)點。)

從任一節(jié)點到其每個葉子的所有簡單路徑都包含相同數(shù)目的黑色節(jié)點。

前中后層遍歷

public void preOrder(Node root){ // 前序遍歷,"中左右"if (root != null){System.out.print(root.data + " ");preOrder(root.left);preOrder(root.right);}}public void inOrder(Node root){ // 中序遍歷,"左中右"if (root != null){inOrder(root.left);System.out.print(root.data + " ");inOrder(root.right);}}public void postOrder(Node root){ // 后序遍歷,"左右中"if (root != null){postOrder(root.left);postOrder(root.right);System.out.print(root.data + " ");}}public void floorOrder(Node root){if(root==null) return;Queue<Node> q = new LinkedBlockingQueue<>();q.add(root);while(!q.isEmpty()){Node t = q.poll();System.out.println(t.value);if(t.left!=null)q.add(t.left);if(t.right!=null)q.add(t.right);}}

?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java—Collection、Map、树的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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