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知乎专栏

第 8 章 数据结构

目录

8.1. Collection 接口
8.2. List
8.2.1. 静态 List
8.2.2. List.of()
8.2.3. List.copyOf()
8.2.4. String[] to List
8.2.5. Stream.toList() 方法
8.2.6. containsAll
8.2.7. stream().allMatch()
8.2.8. 随机 List
8.2.9. getFirst() / getLast()
8.2.10. List 转 Array
8.3. ArrayList
8.3.1. 初始化
8.3.2. 判断元素是否存在
8.3.3. 循环打印
8.3.4. ArrayList to Array
8.3.5. ArrayList to String
8.3.6. Array to List
8.3.7. List to Array
8.3.8. ArrayList forEach
8.3.9. ArrayList stream()
8.3.10. ArrarList 转换为 string[]
8.3.11. string 转换为 ArrayList
8.3.12. ArrayList 转换为 string
8.3.13. string[] 转换为 ArrarList
8.3.14. 合并 List<byte[]> ArrayList<byte[]>
8.4. LinkedList
8.5. Set 转为 List
8.5.1. Set.of()
8.5.2. Set to Array
8.6. Map
8.6.1. 初始化
8.6.2. HashMap
8.6.3. LinkedHashMap
8.6.4. 遍历数据
8.6.5. 迭代器
8.6.6. Map forEach
8.6.7. 随机取值
8.7. Iterator 迭代器
8.7.1. List 迭代
8.7.2. 处理剩余结果
8.7.3. Map 迭代
8.7.4. Iterator 与 List 的区别
8.7.5. remove() 删除操作
8.7.6. Iterable 转 List
8.8. ListIterator
8.9. Queue
8.9.1. 阻塞队列
8.9.2.
8.9.3. Deque 双端队列
8.9.4. 数据转换
8.9.5. PriorityBlockingQueue
8.10. Stack
8.11. Optional
8.11.1. of() 为非null的值创建一个Optional。
8.11.2. ofNullable() 为指定的值创建一个Optional,如果指定的值为null,则返回一个空的Optional。
8.11.3. isPresent 如果值存在返回true,否则返回false。ifEmpty() null 返回 true 否则返回 false
8.11.4. ifPresent() 如果Optional实例有值执行 lambda 表达式
8.11.5. get() 返回值
8.11.6. orElse 如果有值则将其返回,否则返回指定的其它值。
8.11.7. orElseGet与orElse方法类似,区别在于得到的默认值从 Supplier 返回。
8.11.8. orElseThrow 如果有值则将其返回,否则抛出supplier接口创建的异常
8.11.9. map() 方法用来对Optional实例的值执行一系列操作
8.11.10. flatMap()
8.11.11. filter() 通过传入限定条件过滤Optional值
8.11.12. stream()
8.11.13. or()
8.11.14. example
		
Collection
 ├List
 │├LinkedList
 │├ArrayList
 │└Vector
 │ └Stack
 └Set
		
	

8.1. Collection 接口

		
Collection是最基本的集合接口,一个Collection代表一组Object,即Collection的元素(Elements)。一些 Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。Java SDK不提供直接继承自Collection的类,Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。
  所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数:无参数的构造函数用于创建一个空的Collection,有一个 Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection,这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后 一个构造函数允许用户复制一个Collection。
  如何遍历Collection中的每一个元素?不论Collection的实际类型如何,它都支持一个iterator()的方法,该方法返回一个迭代子,使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。典型的用法如下:
    Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子
    while(it.hasNext()) {
      Object obj = it.next(); // 得到下一个元素
    }
由Collection接口派生的两个接口是List和Set。		
		
		
		
List接口
  List是有序的Collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引(元素在List中的位置,类似于数组下标)来访问List中的元素,这类似于Java的数组。
和下面要提到的Set不同,List允许有相同的元素。
  除了具有Collection接口必备的iterator()方法外,List还提供一个listIterator()方法,返回一个 ListIterator接口,和标准的Iterator接口相比,ListIterator多了一些add()之类的方法,允许添加,删除,设定元素, 还能向前或向后遍历。
  实现List接口的常用类有LinkedList,ArrayList,Vector和Stack。
LinkedList类
  LinkedList实现了List接口,允许null元素。此外LinkedList提供额外的get,remove,insert方法在 LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈(stack),队列(queue)或双向队列(deque)。
  注意LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List,则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List:
    List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));
ArrayList类
  ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素,包括null。ArrayList没有同步。
size,isEmpty,get,set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数,添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。
  每个ArrayList实例都有一个容量(Capacity),即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加,但是增长算法 并没有定义。当需要插入大量元素时,在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。
  和LinkedList一样,ArrayList也是非同步的(unsynchronized)。
Vector类
  Vector非常类似ArrayList,但是Vector是同步的。由Vector创建的Iterator,虽然和 ArrayList创建的Iterator是同一接口,但是,因为Vector是同步的,当一个Iterator被创建而且正在被使用,另一个线程改变了 Vector的状态(例如,添加或删除了一些元素),这时调用Iterator的方法时将抛出 ConcurrentModificationException,因此必须捕获该异常。
Stack 类
  Stack继承自Vector,实现一个后进先出的堆栈。Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop 方法,还有peek方法得到栈顶的元素,empty方法测试堆栈是否为空,search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。
Set接口
  Set是一种不包含重复的元素的Collection,即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false,Set最多有一个null元素。
  很明显,Set的构造函数有一个约束条件,传入的Collection参数不能包含重复的元素。
  请注意:必须小心操作可变对象(Mutable Object)。如果一个Set中的可变元素改变了自身状态导致Object.equals(Object)=true将导致一些问题。
Map接口
  请注意,Map没有继承Collection接口,Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key,每个key只能映射一个 value。Map接口提供3种集合的视图,Map的内容可以被当作一组key集合,一组value集合,或者一组key-value映射。