【Java】列表、集合、哈希表和可变参数

1 List

1.1 List的特点

List接口继承自Collection接口
List是有序集合，存取顺序一致
允许存储重复元素

1.2 List的特有方法【带索引】

public void add(int index, E element);
public E get(int index)
public E remove(int index)：返回移除元素
public E set(int index, E element)：替换指定位置的元素，返回更新前元素
遍历List：for+get+index（iterator、foreach非特有）

使用示例

public static void main(String[] args) {List<String> list = new ArrayList<>();//1.list.add("a");list.add("b");list.add("b");//可重复list.add("d");System.out.println(list);//[a, b, b, d]重写了toString直接打印列表 而不是地址//2.list.remove(2);System.out.println(list);//[a, b, d]//3.String s = list.get(1);System.out.println(s);//b//4.String result = list.set(2, "c");System.out.println(result);//dSystem.out.println(list);//[a, b, c]}

1.3 List的实现类

ArrayList：数组实现，查询快，增删慢
LinkedList：链表实现，查询慢，增删快

LinkedList特有方法：不能用多态

addFirst(E, e) getFirst removeFirst
addLast(E, e) getLast removeLast
push(E e)
pop()

使用示例

public static void main(String[] args) {LinkedList<String> list = new LinkedList<>();list.add("b");list.add("c");System.out.println(list);//[b, c]list.addFirst("a");System.out.println(list);//[a, b, c]list.addLast("d");System.out.println(list);//[a, b, c, d]list.push("1");//==addFirstSystem.out.println(list);//[1, a, b, c, d]list.pop();//==removeFirstSystem.out.println(list);//[a, b, c, d]String first = list.getFirst();String last = list.getLast();System.out.println(first+" "+last);// a dString s1 = list.removeFirst();String s2 = list.removeLast();System.out.println(s1+" "+s2);// a dSystem.out.println(list);//[b,c]}

2 Set

2.1 Set的特点

Set接口继承自Collection接口
不允许存储重复元素
无索引，不能使用普通for循环遍历

2.2 Set的实现类

HashSet：无序集合、不同步、底层是哈希表（查询快）
使用HashSet：

public static void main(String[] args) {Set<String> set = new HashSet<>();set.add("1");set.add("2");set.add("3");set.add("3");Iterator<String> it = set.iterator();while(it.hasNext()){System.out.print(it.next() + " ");}System.out.println();for(String s: set){System.out.print(s+" ");}}

2.3 哈希表

哈希值：十进制整数，系统随机给出。（逻辑地址而非物理地址）
hashCode方法源码没有方法体 native代表调用本地操作系统的方法

public native int hashCode();

数据结构：
jdk1.8之前：数组+链表
使用链表处理冲突，同一hash值的链表都存储在一个链表里。hash值相等的元素较多时，通过key值依次查找的效率较低
jdk1.8之后：数组+链表+红黑树（提高查询速度）
哈希表存储采用数组+链表+红黑树实现，当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间。

Set集合判断元素是否重复：在调用add方法的时候会调用元素的hashCode方法和equals方法。如果hashCode一样，则发生了哈希冲突，调用equals方法判断两个元素是否相同，不相同时才存入表中。

前提：要重写equals方法和hashCode方法
原因：不重写：默认的equals()判断的是两个对象的引用指向的是不是同一个对象；而hashCode()根据对象地址生成一个整数数值；hashCode()的修饰符为native,表明该方法是否操作系统实现，java调用操作系统底层代码获取哈希值。

自定义类型存入HashSet
定义Person类

import java.util.Objects;public class Person {String name;int age;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Override//打印属性信息public String toString() {return "Person{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}@Override//比较属性值public boolean equals(Object o) {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//属性的hash值public int hashCode() {return Objects.hash(name, age);}

定义测试类

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;public class HashSetTest {public static void main(String[] args) {Set <Person> persons = new HashSet<>();Person p1 = new Person("张三",30);Person p2 = new Person("张三",25);Person p3 = new Person("张三",30);System.out.println(p1.hashCode());//重写后：24022550System.out.println(p3.hashCode());//重写后：24022550persons.add(p1);persons.add(p2);persons.add(p3);//重写了equals 认为同名同姓是一个人    重写前比较对象地址//重写了toString 打印对象属性信息     重写前是包名.类型@16进制哈希值//重写了hashCode                     重写前是对象地址的hash值System.out.println(persons);//[Person{name='张三', age=30}, Person{name='张三', age=25}]}
}

2.4 LinkedHashSet

底层是哈希表（数组+链表/+红黑树）+链表，多加一条链表用来记录元素的存储顺序，保证元素有序。

import java.util.HashSet;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Set;public class LinkedHashSetTest {public static void main(String[] args) {Set<String> hs = new HashSet<>();hs.add("def");hs.add("abc");hs.add("ghi");System.out.println(hs);//存取无序 [abc, def, ghi]Set<String> lhs = new LinkedHashSet<>();lhs.add("def");lhs.add("abc");lhs.add("ghi");System.out.println(lhs);//存取有序 [def, abc, ghi]}
}

3 可变参数

JDK1.5之后出现的新特性。当方法的参数列表数据类型已确定，但参数个数不确定，就可以使用可变参数。

修饰符返回值类型方法名（数据类型…遍历名）{}

原理：底层是一个数组，根据参数个数的不同创建不同长度的数组，来存储这些参数传递的参数个数。

public static void main(String[] args) {int result = add(1,2,3,4,5);System.out.println(result);}//计算0~n个整数和的方法public static int add(int...nums){int sum = 0;for (int i = 0; i < nums.length; i++) {sum += nums[i];}return sum;}

4 Collections

4.1 常用功能

addAll：往集合中添加一些元素
shuffle：打乱集合顺序
sort：按默认规则排序
sort：按指定规则排序。this.排序属性 - 参数.排序属性：升序

在自定义类中重写

//implement Comparable<Person>
@Overridepublic int compareTo(Person o) {//初始认为元素相同//return 0;//自定义://return this.getAge() - o.getAge();//按年龄升序//return this.getName() - o.getName();//按名字升序//组合排序：int result = this.getAge() - o.getAge();if(result == 0){return this.getName() - o.getName();}return result;}

示例1 在定义类时实现接口并重写compareTo

public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();Collections.addAll(list,"a","b","c","d","e");System.out.println(list);//[a, b, c, d, e]Collections.shuffle(list);System.out.println(list);//[e, b, c, a, d]Collections.sort(list);//默认规则：升序排序System.out.println(list);//[a, b, c, d, e]ArrayList<Person> persons = new ArrayList<>();persons.add(new Person("张三",50));//sort使用前提是实现了Comparable接口重写CompareTo方法persons.add(new Person("李四",20));//对自定义类排序Collections.sort(persons);System.out.println(persons);//[Person{name='李四', age=20}, Person{name='张三', age=50}]}

示例2 在调用sort时通过匿名对象进行重写

public static void main(String[] args) {ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();Collections.addAll(list,1,2,3,4,5,6,7);Collections.shuffle(list);Collections.sort(list, new Comparator<Integer>() {@Overridepublic int compare(Integer o1, Integer o2) {return o1 - o2;//升序//return o2 - o1;//降序}});System.out.println(list);}