文章目录

Java API
一、Queue队列
- 1、Queue接口及LinkedList实现
- 2、Queue常用方法
二、Deque栈
- 1、Deque接口及LinkedList实现
- 2、Deque常用方法
三、Map集合
- 1、Map集合常用方法
- 2、HashMap基本原理
- 3、重写equals和hashCode方法
- 4、HashMap应用
- 5、HashMap性能调优
- 6、Map遍历（迭代）

Java API

包括Queue接口及LinkedList实现、Queue常用方法、Deque接口及LinkedList实现、Deque常用方法、Map集合常用方法、HashMap基本原理、重写equals和hashCode方法、HashMap应用、HashMap性能调优、Map遍历（迭代）。

一、Queue队列

1、Queue接口及LinkedList实现

1）队列Queue是常用的数据结构，可以将队列看成特殊的线性表，队列限制了对线性表的访问方式：只能从线性表的一端添加（offer）元素，从另外一端取出（poll）元素

2）队列也可以放一组元素，但是存取元素必须遵循：先进先出原则

3）JDK提供了Queue接口，同时使得LinkedList实现了该接口（选择LinkedList实现Queue经常要进行插入和删除的操作，而LinkedList在这方面效率最高）

Queue queue = new LinkedList();

2、Queue常用方法

Queue常用方法

方法	功能
boolean offer(E e)	入队操作，向队尾追加一个新元素，如果添加成功则返回true
E poll()	出队操作，从队首获取元素，获取后该元素就从队列中被删除了
E peek()	引用队首元素，但是不做出队操作

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;/*** java.util.Queue* 队列* 队列也可以放一组元素，但是存取元素必须遵循：先进先出原则*/
public class QueueDemo {public static void main(String[] args) {/*** LinkedList也实现了队列接口，因为它可以保存一组元素，并且首尾删快。正好符合队列的特点*/Queue<String> queue = new LinkedList<String>();/*boolean offer(E e)入队操作，向队尾追加一个新元素*/queue.offer("one");queue.offer("two");queue.offer("three");queue.offer("four");queue.offer("five");queue.offer("six");System.out.println(queue); //[one, two, three, four, five, six]/*E poll()出队操作，从队首获取元素，获取后该元素就从队列中被删除了*/String str = queue.poll();System.out.println(str); //oneSystem.out.println(queue); //[two, three, four, five, six]/*E peek()引用队首元素，但是不做出队操作*/str = queue.peek();System.out.println(str); //twoSystem.out.println(queue); //[two, three, four, five, six]System.out.println("遍历开始");for(int i=queue.size();i>0;i--){ //倒着写，queue.size()会随着每次poll取数而改变str = queue.poll();System.out.print ("元素："+str+"   "); //元素：two   元素：three   元素：four   元素：five   元素：six}System.out.println(); //换行/*while(queue.size()>0){str = queue.poll();System.out.println("元素："+str);}*/System.out.println("遍历结束");System.out.println(queue); //[]}
}

二、Deque栈

1、Deque接口及LinkedList实现

1）Deque是Queue的子接口，定义了所谓“双端队列”即从队列的两端分别可以入队（offer）和出队（poll）

2）如果将Deque限制为只能从一端入队和出队，则可实现“栈”（Stack）的数据结构，对于栈而言，入栈称为为push，出栈称之为pop

3）存储一组元素，但是存取元素必须遵循先进后出的原则

4）通常为了实现后退这类功能时会使用栈（word文档中的回退和前进）

2、Deque常用方法

Queue常用方法

方法	功能
void push(E e)	入栈操作，最后入栈的元素在栈顶（第一个元素位置）
E pop()	出栈操作

import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;/*** 栈* 存储一组元素，但是存取元素必须遵循先进后出的原则* 通常为了实现后退这类功能时会使用栈（word文档中的回退和前进）*/
public class StackDemo {public static void main(String[] args) {/*java.util.Deque双端队列，两端都可以进出队当子调用从一端进出队操作时，就形成了栈结构因此，双端队列为栈提供了两个方法：push，pop*/Deque<String> stack = new LinkedList<String>();/*void push(E e)入栈操作，最后入栈的元素在栈顶（第一个元素位置）*/stack.push("one");stack.push("two");stack.push("three");stack.push("four");System.out.println(stack); //[four, three, two, one]/*出栈操作E pop()*/String str = stack.pop();System.out.println(str); //fourSystem.out.println(stack); //[three, two, one]str = stack.peek();System.out.println(str); //threeSystem.out.println(stack); //[three, two, one]while (stack.size()>0){str = stack.pop();System.out.print(str+" "); //three two one}}
}

三、Map集合

（1）Map看起来像是一个多行两列的表格。以key-value对的形式存放元素

（2）key可以看成是value的索引，在Map中key不允许重复（重复是依靠key的equals判断）

（3）常用的实现类为：HashMap

1、Map集合常用方法

Map集合的常用方法

方法	功能
V put(K k,V v)	将给定的key-value对存入Map。由于Map要求key不允许重复，所以使用Map已有的key存入一个新的value时的操作是替换value。那么返回值为该key原来对应的value。若是一个新的key，则返回值为null
V get(K k)	根据给定的key获取对应的value，若当前Map中没有给定的key，则返回值为null
V remove(K k)	删除给定的key所对应的key-value对，返回值为被删除的key-value对中的value

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;/*** java.util.Map* Map看起来像是一个多行两列的表格。以key-value对的形式存放元素* 在Map中key不允许重复（重复是依靠key的equals判断）* 常用的实现类为：HashMap*/
public class MapDemo {public static void main(String[] args) {Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>();/*V put(K k,V v)将给定的key-value对存入Map由于Map要求key不允许重复，所以使用Map已有的key存入一个新的value时的操作是替换value那么返回值为该key原来对应的value。若是一个新的key，则返回值为null*/Integer value = map.put("语文",90);System.out.println(value); //nullmap.put("语文",45);map.put("数学",23);map.put("英语",75);map.put("物理",45);map.put("化学",45);System.out.println(map); //{物理=45, 数学=23, 化学=45, 语文=45, 英语=75}value = map.put("语文",90);System.out.println(value); //45System.out.println(map); //{物理=45, 数学=23, 化学=45, 语文=90, 英语=75}/*V get(K k)根据给定的key获取对应的value，若当前Map中没有给定的key，则返回值为null*/value = map.get("数学");System.out.println("数学："+value); //数学：23value = map.get("体育");System.out.println("体育："+value); //体育：null/*V remove(K k)删除给定的key所对应的key-value对返回值为被删除的key-value对中的value*/value = map.remove("数学");System.out.println(value); //23System.out.println(map); //{物理=45, 化学=45, 语文=90, 英语=75}}
}

2、HashMap基本原理

3、重写equals和hashCode方法

import java.util.Objects;/*** 当一个类的实例作为HashMap的key时，它的equals方法与hashcode方法的重写直接影响着散列表（HashMap）的查询性能* 在API文档中Object对这两个方法的重写做了说明：* 当我们重写一个类的equals方法时，就应当连着重写hashcode方法* 这两个方法重写应当遵循：* 1：一致性，当两个对象equals比较为true时，hashcode方法返回的数字必须相等* 反过来虽然不是必须的，也应当遵循，否则在HashMap中会形成链表影响性能* 所以两个对象hashcode值相同，equals比较也应当为true* 2：稳定性：hashcode方法多次调用后返回的数字应当相同，不应是一个变化的值* 除非参与equals比较的属性值发生了改变*/
public class Key {private int x;private int y;public Key(int x, int y){super();this.x = x;this.y = y;}public void setX(int x) {this.x = x;}public void setY(int y) {this.y = y;}public int getX() {return x;}public int getY() {return y;}@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Key keyDemo = (Key) o;return x == keyDemo.x && y == keyDemo.y;}@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(x, y);}
}

4、HashMap应用

（1）Map集合是面向查询优化的数据结构，在大数据量情况下有优良的查询性能

（2）用于根据Key检索value的业务场景：

用户登录数据缓冲：用户名是Key，用户对象是value，在登录验证时根据用户名快速查询用户信息
登录会话状态保持：在网站编程中，用户会话状态保持经常采用Map存储，可以快速在数以万计的信息中快速确认用户是否已经登录

5、HashMap性能调优

（1）Capacity：容量，hash表里bucket（桶）的数量，也就是散列数组大小

（2）Intital capacity：初始容量，创建hash表时，初始bucket的数量，默认构建容量是16，也可以使用特定容量

（3）Load factor：加载因子，默认值0.75（就是75%），当向散列表增加数据时如果size/capacity的值大于Load factor则发生扩容并且重新散列（rehash）

性能优化：加载因子较小时，散列查栈性能会提高，同时也浪费了散列桶空间容量。0.75是性能和空间相对平衡结果。在创建散列表时指定合理容量，减少rehash提高性能

6、Map遍历（迭代）

（1）遍历所有的key

（2）遍历所有的key-value对

（3）遍历所有的value（相对不常用

import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;/*** 遍历Map三种方式：遍历所有的key、遍历所有的key-value对、遍历所有的value（相对不常用）*/
public class MapDemo01 {public static void main(String[] args) {Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>();map.put("语文",45);map.put("数学",23);map.put("英语",75);map.put("物理",45);map.put("化学",45);System.out.println(map); //{物理=45, 数学=23, 化学=45, 语文=45, 英语=75}/*遍历所有的keySet<K> keySet()该方法会将当前Map中所有的key存入一个Set集合后返回那么遍历该集合就等于遍历了所有的key*/Set<String> keySet = map.keySet();for(String key:keySet){System.out.print("key:"+key+"   "); //key:物理   key:数学   key:化学   key:语文   key:英语}System.out.println();/*遍历每一组键值对Map中每一组键值对都是由Map的内部类：java.util.Map.Entry的一个实例表示的。Entry有两个方法：getKey、getValue，可以分别获取这一组键值对中的key与valueSet<Entry> entrySet该方法会将Map中每一组键值对（Entry实例）存入一个Set集合后返回*/Set<Map.Entry<String,Integer>> entrySet = map.entrySet();for (Map.Entry<String,Integer> e:entrySet){String key = e.getKey();Integer value = e.getValue();System.out.print(key+":"+value+"   "); //物理:45   数学:23   化学:45   语文:45   英语:75}System.out.println();/*遍历所有的valueCollection values()该方法会将当前Map中所有的value存入一个集合后返回*/Collection<Integer> values = map.values();for(Integer value : values){System.out.print("value:"+value+"   "); //value:45   value:23   value:45   value:45   value:75}}
}

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