文章目录

每日一考和复习
知识补充
集合

Map接口

Map实现类的结构
Map结构
HashMap的底层实现原理
LinkedHashMap的底层实现原理（了解）
Map中定义的方法
TreeMap
Properties
Collections工具类

每日一考和复习

每日一考

集合Collection中存储的如果是自定义类的对象，需要自定义类重写哪个方法？为什么？

List：equals()  调用一些contains()/remove()/retainsAll()等方法需要
Set：	(HashSet、LinkedHashSet)：equals()、hashCode()
		(TreeSet)：	Comparable：compareTo(Object obj)
		       		Comparator：compare(Object o1,Object o2)

ArrayList,LinkedList,Vector三者的相同点与不同点？

相同点：三者都可以动态调整容量，都是有序可重复的
不同点：
1.ArrayList是线程不安全的，底层实现是数组，查找比较方便
2.LinkedList底层实现是双向链表，增加数据删除数据比数组更高效
3.Vector是线程安全的，底层实现是数组

List 接口的常用方法有哪些？

1.add（）
2.remove（）
3.set（）
4.get（）
5.size（）
6.iterator

如何使用Iterator和增强for循环遍历List。举例说明

Iterator iter = coll.iterator();
while(iter.hashNext){
	System.out.println(iter.next);
}

for(Object o : coll){
	System.out.println(o);
}

Set存储数据的特点是什么？常见的实现类有什么？说明一下彼此的特点

特点：无序、不重复，动态扩容
常见实现类：
HashSet：存放的数据无序、不重复
LinkedHashSet：按照存放的先后顺序进行连接，迭代输出顺序和输入顺序相同
TreeSet：底层实现是红黑树，对象的类型必须统一，如果存放自己写的类需要重写equals和hashcode方法，需实现compareable接口或者实现compartor接口指定排序算法，迭代输出按排序算法排序结果输出

复习
day23的学习内容

知识补充

经典题目

//Person.java
public class Person {

    int id;
    String name;

    public Person(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }

    public Person() {

    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" + "id=" + id + ", name='" + name + '\'' + '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) {
            return true;
        }
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) {
            return false;
        }

        Person person = (Person) o;

        if (id != person.id) {
            return false;
        }
        return name != null ? name.equals(person.name) : person.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        int result = id;
        result = 31 * result + (name != null ? name.hashCode() : 0);
        return result;
    }
}

//题目
public void test3() {
    HashSet set = new HashSet();
    Person p1 = new Person(1001, "AA");
    Person p2 = new Person(1002, "BB");

    set.add(p1);
    set.add(p2);
    System.out.println(set);

    p1.name = "CC";
    set.remove(p1);
    System.out.println(set);
    set.add(new Person(1001, "CC"));
    System.out.println(set);
    set.add(new Person(1001, "AA"));
    System.out.println(set);
}

//结果
//第一次输出不多说了，学过就会
[Person{id=1002, name='BB'}, Person{id=1001, name='AA'}]
//p1.name变为“CC”，求hashcode与原来不同，remove找不到元素
[Person{id=1002, name='BB'}, Person{id=1001, name='CC'}]
//add操作计算的是Person(1001, "CC")的hashcode极大概率与Person(1001, "AA")计算最后的结果不同，直接插入
[Person{id=1002, name='BB'}, Person{id=1001, name='CC'}, Person{id=1001, name='CC'}]
//add操作计算的是Person(1001, "AA")的hashcode与开始的Person(1001, "AA")计算最后的结果相同，调用equals,"AA"!="CC",插入
[Person{id=1002, name='BB'}, Person{id=1001, name='CC'}, Person{id=1001, name='CC'}, Person{id=1001, name='AA'}]

集合

Map接口

Map实现类的结构

|----Map:双列数据，存储key-value对的数据   
    |----HashMap:作为Map的主要实现类；线程不安全的，效率高；可存储null的key和value
        |----LinkedHashMap: 保证在遍历map元素时，可以按照添加的顺序实现遍历。
                            原因：在原有的HashMap底层结构基础上，添加了一对指针，指向前一个和后一个元素。
                            对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于HashMap。
    |----TreeMap:   保证按照添加的key-value对进行排序，实现排序遍历。此时考虑key的自然排序或定制排序
                    底层使用红黑树
    |----Hashtable:作为古老的实现类；线程安全的，效率低；不能存储null的key和value
        |----Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型

Map结构

Map中的key:无序的、不可重复的，使用Set存储所有的key —> key所在的类要重写equals()和hashCode() （以HashMap为例）
Map中的value:无序的、可重复的，使用Collection存储所有的value —>value所在的类要重写equals()
一个键值对：key-value构成了一个Entry对象
Map中的entry:无序的、不可重复的，使用Set存储所有的entry

HashMap的底层：
①数组+链表（jdk7及之前）
②数组+链表+红黑树（jdk 8）

HashMap的底层实现原理

一、以jdk7为例说明：
HashMap map = new HashMap():
在实例化以后，底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table
…可能已经执行过多次put…
map.put(key1,value1):

首先，调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的存放位置
如果此位置上的数据为空，此时的key1-value1添加成功 ----情况1
如果此位置上的数据不为空，(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在)),比较key1和已经存在的一个或多个数据
的哈希值：
	如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同，此时key1-value1添加成功 ----情况2
    如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同，继续比较：调用key1所在类的equals(key2)方法，比较：
        如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功 ----情况3
        如果equals()返回true:使用value1替换value2

补充：关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储

在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题，当超出临界值(且要存放的位置非空)时，扩容。默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原有的数据复制过来

二、jdk8 相较于jdk7在底层实现方面的不同：

new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
jdk 8底层的数组是：Node[],而非Entry[]
首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组
jdk7底层结构只有：数组+链表。jdk8中底层结构：数组+链表+红黑树
4.1 形成链表时，七上八下（jdk7:新的元素指向旧的元素。jdk8：旧的元素指向新的元素）
4.2 当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时，此时此索引位置上的所数据改为使用红黑树存储

DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量，16
DEFAULT_LOAD_FACTOR：HashMap的默认加载因子：0.75
threshold：扩容的临界值，=容量*填充因子：16 * 0.75 => 12
TREEIFY_THRESHOLD：Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树:8
MIN_TREEIFY_CAPACITY：桶中的Node被树化时最小的hash表容量:64

面试题：

HashMap的底层实现原理？
HashMap 和 Hashtable的异同？

LinkedHashMap的底层实现原理（了解）

源码
static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
	Entry<K,V> before, after;//能够记录添加的元素的先后顺序
	Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
		super(hash, key, value, next);
	}
}

Map中定义的方法

添加、删除、修改操作：
Object put(Object key,Object value)：将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
void putAll(Map m)：将m中的所有key-value对存放到当前map中
Object remove(Object key)：移除指定key的key-value对，并返回value
void clear()：清空当前map中的所有数据

Map map = new HashMap();
map.put(null, 123);

Map map1 = new HashMap();
map1.put("CC", 123);
map1.put("DD", 123);
map.putAll(map1);

Object value = map.remove("CC");
System.out.println(value);
System.out.println(map);

//clear()
map.clear();//与map = null操作不同
System.out.println(map.size());
System.out.println(map);

元素查询的操作：
Object get(Object key)：获取指定key对应的value
boolean containsKey(Object key)：是否包含指定的key
boolean containsValue(Object value)：是否包含指定的value
int size()：返回map中key-value对的个数
boolean isEmpty()：判断当前map是否为空
boolean equals(Object obj)：判断当前map和参数对象obj是否相等

System.out.println(map.get(45));

boolean isExist = map.containsKey("BB");
System.out.println(isExist);

isExist = map.containsValue(123);
System.out.println(isExist);

System.out.println(map.size());

System.out.println(map.isEmpty());

System.out.println(map.equals(map1));

元视图操作的方法：
Set keySet()：返回所有key构成的Set集合
Collection values()：返回所有value构成的Collection集合
Set entrySet()：返回所有key-value对构成的Set集合

//遍历所有的key集：keySet()
Set set = map.keySet();
Iterator iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    System.out.println(iterator.next());
}
System.out.println();

//遍历所有的value集：values()
Collection values = map.values();
for (Object obj : values) {
    System.out.println(obj);
}
System.out.println();

//遍历所有的key-value
Set entrySet = map.entrySet();
Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
while (iterator1.hasNext()) {
    Object obj = iterator1.next();
    //entrySet集合中的元素都是entry
    Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
    System.out.println(entry.getKey() + "---->" + entry.getValue());
}

总结：常用方法：
添加：put(Object key,Object value)
删除：remove(Object key)
修改：put(Object key,Object value)
查询：get(Object key)
长度：size()
遍历：keySet() / values() / entrySet()

TreeMap

向TreeMap中添加key-value，要求key必须是由同一个类创建的对象
因为要按照key进行排序：自然排序、定制排序

//自然排序
TreeMap map = new TreeMap();
User u1 = new User("Tom", 23);
User u2 = new User("Jerry", 32);
User u3 = new User("Jack", 20);
User u4 = new User("Rose", 18);

map.put(u1, 98);
map.put(u2, 89);
map.put(u3, 76);
map.put(u4, 100);

Set entrySet = map.entrySet();
Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
while (iterator1.hasNext()) {
    Object obj = iterator1.next();
    Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
    System.out.println(entry.getKey() + "---->" + entry.getValue());
}

//定制排序
TreeMap map = new TreeMap(new Comparator() {

    @Override
    public int compare(Object o1, Object o2) {
        if (o1 instanceof User && o2 instanceof User) {
            User u1 = (User) o1;
            User u2 = (User) o2;
            return Integer.compare(u1.getAge(), u2.getAge());
        }
        throw new RuntimeException("输入的类型不匹配！");
    }
});
User u1 = new User("Tom", 23);
User u2 = new User("Jerry", 32);
User u3 = new User("Jack", 20);
User u4 = new User("Rose", 18);

map.put(u1, 98);
map.put(u2, 89);
map.put(u3, 76);
map.put(u4, 100);

Set entrySet = map.entrySet();
Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
while (iterator1.hasNext()) {
    Object obj = iterator1.next();
    Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
    System.out.println(entry.getKey() + "---->" + entry.getValue());
}

Properties

常用来处理配置文件。key和value都是String类型

FileInputStream fis = null;
try {
    Properties pros = new Properties();

    fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
    pros.load(fis);//加载流对应的文件

    String name = pros.getProperty("name");
    String password = pros.getProperty("password");

    System.out.println("name = " + name + ", password = " + password);
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if (fis != null) {
        try {
            fis.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Collections工具类

Collections:操作Collection、Map的工具类

reverse(List)：反转 List 中元素的顺序
shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序
sort(List)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
sort(List，Comparator)：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
swap(List，int， int)：将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换
Object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素
Object max(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素
Object min(Collection)
Object min(Collection，Comparator)
int frequency(Collection，Object)：返回指定集合中指定元素的出现次数
void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中
boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替换 List 对象的所有旧值

List list = new ArrayList();
list.add(123);
list.add(43);
list.add(765);
list.add(765);
list.add(765);
list.add(-97);
list.add(0);

System.out.println(list);

Collections.reverse(list);
Collections.shuffle(list);
Collections.sort(list);
Collections.swap(list,1,2);
int frequency = Collections.frequency(list, 123);

System.out.println(list);
System.out.println(frequency);

//容易错的copy方法
List list = new ArrayList();
list.add(123);
list.add(43);
list.add(765);
list.add(-97);
list.add(0);

//报异常：IndexOutOfBoundsException("Source does not fit in dest")
List dest = new ArrayList();
Collections.copy(dest,list);
//正确的：
List dest = Arrays.asList(new Object[list.size()]);
System.out.println(dest.size());//list.size();
Collections.copy(dest, list);

System.out.println(dest);

Collections 类中提供了多个 synchronizedXxx() 方法，该方法可使将指定集合包装成线程同步的集合，从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全问题

//返回的list1即为线程安全的List
List list1 = Collections.synchronizedList(list);

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