Java用set集合存储字符数组_Java学习笔记 15 - List、Set集合及哈希表的原理和存储...

墨蓝 2022-11-06 13:52 96阅读 0赞

本文主要内容

1、List接口

2、Set接口

3、栈、队列、数组、列表数据的存储结构

4、哈希表的原理和存储

01 List接口

A:List接口的特点

a:存取顺序一致

b:有索引，通过索引可以精确的操作集合中的元素

c:可存储重复元素

d:List接口的常用子类：ArrayList、LinkedList

B:List接口特有方法

a:增加元素方法

add(Object e)：向集合末尾处，添加指定的元素

add(int index, Object e) 向集合指定索引处，添加指定的元素，原有元素依次后移

b:删除元素删除

remove(Object e)：将指定元素对象，从集合中删除，返回值为被删除的元素

remove(int index)：将指定索引处的元素，从集合中删除，返回值为被删除的元素

c:替换元素方法

E set(int index, Object E)：将指定索引处的元素，替换成指定的元素，返回值为替换前的元素

d:查询元素方法

get(int index)：获取指定索引处的元素，并返回该元素

C:迭代器的并发修改异常

迭代器的并发修改异常 java.util.ConcurrentModificationException

即在遍历的过程中,使用了集合方法修改了集合的长度，致迭代器并不知道集合中的变化，容易引发数据的不确定性。

D:ArrayList集合

ArrayList集合特点:底层采用的是数组结构

ArrayList al=new ArrayList();//创建了一个长度为0的Object类型数组

al.add("abc");//底层会创建一个长度为10的Object数组 Object\[\] obj=new Object\[10\]

//obj\[0\]="abc"

//如果添加的元素的超过10个,底层会开辟一个1.5\*10的长度的新数组

//把原数组中的元素拷贝到新数组,再把最后一个元素添加到新数组中

原数组:

a b c d e f g h k l

添加m:

a b c d e f g h k l m null null null null

E:LinkedList集合

a、LinkedList集合特点

底层采用链表结构,每次查询都要从链头或链尾找起,查询相对数组较慢

LinkedList的索引决定是从链头开始找还是从链尾开始找。如果该元素小于元素长度一半,从链头开始找起,如果大于元素长度的一半,则从链尾找起

b、LinkedList特有方法

E removeFirst() 移除并返回链表的开头

E removeLast() 移除并返回链表的结尾

E getFirst() 获取链表的开头

E getLast() 获取链表的结尾

addFirst(E) 添加到链表的开头

addLast(E) 添加到链表的结尾

F:Vector类的特点

Vector集合数据存储的结构是数组结构，为JDK中最早提供的集合,是线程同步的

Vector中提供了一个独特的取出方式:枚举Enumeration，它是早期的迭代器(与 Iterator 接口的功能是类似的)。

Vector集合已被ArrayList替代。枚举Enumeration已被迭代器Iterator替代。

02 Set接口

A:Set接口的特点

a:不包含重复元素,无索引

b:Set集合取出元素的方式可以采用：迭代器、增强for。

c:Set集合有多个子类，常用的有HashSet、LinkedHashSet。

d:Set接口的实现类,HashSet (哈希表):无序集合,存储和取出的顺序不同,没有索引,不存储重复元素

B:LinkedHashSet集合特点

inkedHashSet 基于链表的哈希表实现，继承自HashSet

LinkedHashSet 自身特性,具有顺序,存储和取出的顺序相同的

线程不安全的集合,运行速度块

C:ArrayList,HashSet判断对象是否重复的原因

a:ArrayList的contains方法原理:底层依赖于equals方法

ArrayList的contains方法会使用调用方法时，

传入的元素的equals方法依次与集合中的旧元素所比较，

从而根据返回的布尔值判断是否有重复元素。

此时，当ArrayList存放自定义类型时，由于自定义类型在未重写equals方法前，

判断是否重复的依据是地址值，所以如果想根据内容判断是否为重复元素，需要重写元素的equals方法。

b:HashSet的add()方法和contains方法()底层都依赖 hashCode()方法与equals方法()

Set集合不能存放重复元素，其添加方法在添加时会判断是否有重复元素，有重复不添加，没重复则添加。

HashSet集合由于是无序的，其判断唯一的依据是元素类型的hashCode与equals方法的返回结果。规则如下：

先判断新元素与集合内已经有的旧元素的HashCode值

如果不同，说明是不同元素，添加到集合。

如果相同，再判断equals比较结果。返回true则相同元素；返回false则不同元素，添加到集合。

所以，使用HashSet存储自定义类型，如果没有重写该类的hashCode与equals方法，则判断重复时，使用的是地址值，如果想通过内容比较元素是否相同，需要重写该元素类的hashcode与equals方法。

03栈、队列、数组、列表数据的存储结构

a:栈结构:后进先出/先进后出(手枪弹夹)

b:队列结构:先进先出/后进后出(银行排队)

c:数组结构:

查询快:通过索引快速找到元素

增删慢:每次增删都需要开辟新的数组,将老数组中的元素拷贝到新数组中

开辟新数组耗费资源

d:链表结构

查询慢:每次都需要从链头或者链尾找起

增删快:只需要修改元素记录的下个元素的地址值即可不需要移动大量元素

04 哈希表的存储

A:哈希表的数据结构

加载因子:表中填入的记录数/哈希表的长度

例如:

加载因子是0.75 代表:

数组中的16个位置,其中存入160.75=12个元素

如果在存入第十三个(>12)元素,导致存储链子过长,会降低哈希表的性能,那么此时会扩充哈希表(在哈希),底层会开辟一个长度为原长度2倍的数组,把老元素拷贝到新数组中,再把新元素添加数组中

当存入元素数量>哈希表长度加载因子,就要扩容,因此加载因子决定扩容时机

B:字符串对象重写重写hashCode()方法

字符串对象的哈希值为普通的十进制整数

重写父类Object的方法：public int hashCode()

public class HashDemo \{

public static void main(String\[\] args) \{

Person p = new Person();

int i = p.hashCode();

System.out.println(i);

String s1 = new String("abc");

String s2 = new String("abc");

System.out.println(s1.hashCode());

System.out.println(s2.hashCode());

/\*System.out.println("重地".hashCode());

System.out.println("通话".hashCode());\*/

//String类重写hashCode()方法

//字符串都会存储在底层的value数组中\{'a','b','c'\}

public int hashCode() \{

int h = hash;//hash初值为0

if (h == 0 && value.length > 0) \{

char val\[\] = value;

for (int i = 0; i < value.length; i++) \{

h = 31 \* h + val\[i\];

hash = h;

return h;

C:哈希表的存储过程

1.首先调用本类的hashCode()方法算出哈希值

2.在容器中找是否与新元素哈希值相同的老元素,

如果没有直接存入

如果有转到第三步

3.新元素会与该索引位置下的老元素利用equals方法一一对比

一旦新元素.equals(老元素)返回true,停止对比,说明重复,不再存入

如果与该索引位置下的老元素都通过equals方法对比返回false,说明没有重复,存入

D:哈希表的存储自定义对象

HashSet集合的自身特点:

底层数据结构,哈希表

存储,取出都比较快

线程不安全,运行速度快

E:自定义对象重写hashCode和equals

public class HashSetDemo1 \{

public static void main(String\[\] args) \{

//将Person对象中的姓名,年龄,相同数据,看作同一个对象

//判断对象是否重复,依赖对象自己的方法 hashCode,equals

HashSet setPerson = new HashSet();

setPerson.add(new Person("a",11));

setPerson.add(new Person("b",10));

setPerson.add(new Person("c",25));

setPerson.add(new Person("d",19));

setPerson.add(new Person("e",17));

System.out.println(setPerson);

public class Person \{

private String name;

private int age;

/\*

\* 没有做重写父类,每次运行结果都是不同整数

\* 如果子类重写父类的方法,哈希值,自定义的

\* 存储到HashSet集合的依据

\* 尽可能让不同的属性值产生不同的哈希值,这样就不用再调用equals方法去比较属性

\*/

public int hashCode()\{

return name.hashCode()+age\*55;

//方法equals重写父类,保证和父类相同

//public boolean equals(Object obj)\{\}

public boolean equals(Object obj)\{

if(this == obj)

return true;

if(obj == null)

return false;

if(obj instanceof Person)\{

Person p = (Person)obj;

return name.equals(p.name) && age==p.age;

return false;

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 Person(String name, int age) \{

super();

this.name = name;

this.age = age;

public Person()\{\}

public String toString()\{

return name+".."+age;

F:hashCode和equals方法的面试题

两个对象 Person p1 p2

问题: 如果两个对象的哈希值相同 p1.hashCode()==p2.hashCode()，两个对象的equals一定返回true吗 p1.equals(p2) 一定是true吗

正确答案:不一定

如果两个对象的equals方法返回true,p1.equals(p2)==true，两个对象的哈希值一定相同吗

正确答案: 一定

在 Java 应用程序执行期间

1.如果根据 equals(Object) 方法，两个对象是相等的，那么对这两个对象中的每个对象调用 hashCode 方法都必须生成相同的整数结果。

2.如果根据 equals(java.lang.Object) 方法，两个对象不相等，那么对这两个对象中的任一对象上调用 hashCode 方法不 要求一定生成不同的整数结果。

两个对象不同(对象属性值不同) equals返回false=====>两个对象调用hashCode()方法哈希值相同

两个对象调用hashCode()方法哈希值不同=====>equals返回true

两个对象不同(对象属性值不同) equals返回false=====>两个对象调用hashCode()方法哈希值不同

两个对象调用hashCode()方法哈希值相同=====>equals返回true

所以说两个对象哈希值无论相同还是不同,equals都可能返回true

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