Resumen resumido basado en una colección de revisiones de Java

Autor：Eve Cole Fecha de actualización：2024-11-18 12:48:01

Las colecciones en Java se concentran principalmente en dos partes, una en el paquete java.util y la otra en java.util.concurrent. La última se basa en la primera y define algunas colecciones que implementan funciones de sincronización.

Este artículo se centra principalmente en varios objetos de colección en java.util. Los objetos de colección en Java se pueden dividir aproximadamente en tres categorías: Lista, Conjunto y Mapa. El diagrama UML correspondiente es el siguiente (incluida la mayoría de los objetos de colección en java.util):

Resumen de la colección

Tanto List como Set en las colecciones de Java provienen de Collection. Es un buen punto de entrada para aprender sobre las colecciones. Incluye operaciones que generalmente se requieren en las colecciones:

Agregar elementos: agregar/addAll
Limpiar la colección: borrar
Eliminar elementos: eliminar/eliminar todo
Determinar si la colección contiene un elemento: contiene/contieneTodo
Determinar si la colección está vacía: isEmpty
Calcular el número de elementos de una colección: tamaño
Convertir una colección en una matriz: toArray
Obtener iterador: iterador

Veamos un ejemplo simple. El siguiente código devolverá una colección cuyos elementos son números enteros generados aleatoriamente:

Copie el código de código de la siguiente manera:

Colección estática privada initCollection()
{
Colección<Integer> colección = new ArrayList<Integer>();
Aleatorio r = nuevo Aleatorio();
para (int i = 0; i < 5; i++)
{
colección.add(new Integer(r.nextInt(100)));
}

recogida de devolución;
}

En el proceso de operación de colecciones, el recorrido es una operación de uso frecuente. Podemos atravesar colecciones de dos maneras:

1) Utilice iteradores para recorrer la colección. Como se mencionó anteriormente al describir la interfaz de Colección, todas las colecciones tendrán un iterador que podemos usar para recorrer la colección.

Copie el código de código de la siguiente manera:

acceso vacío estático privadoCollectionByIterator(colecciónCollection<Integer>)
{
Iterador<Integer> iterador = colección.iterador();
System.out.println("El valor en la lista:");
mientras (iterador.hasNext())
{
System.out.println(iterator.next());
}
}

2) Utilice foreach para recorrer la colección.

Copie el código de código de la siguiente manera:

acceso vacío estático privadoCollectionByFor(colecciónCollection<Integer>)
{
System.out.println("El valor en la lista:");
para (valor entero: colección)
{
System.out.println(valor);
}
}

Lista

La lista en Java es una extensión efectiva de la matriz. Es una estructura que puede contener elementos de cualquier tipo si no se utilizan genéricos. Si se utilizan genéricos, solo puede contener elementos del tipo especificado por los genéricos. En comparación con las matrices, la capacidad de List se puede ampliar dinámicamente.

Los elementos de la Lista se pueden repetir y los elementos del interior están "ordenados". Aquí "ordenado" no significa ordenar, sino que podemos especificar la posición de un elemento en la colección.

Los objetos de colección de uso común en List incluyen: ArrayList, Vector y LinkedList. Los dos primeros se almacenan en función de matrices y el último se almacena en función de listas vinculadas. Entre ellos, Vector es seguro para subprocesos y los otros dos no lo son.

La lista puede contener valores nulos, incluso si se utilizan genéricos.

ArrayList puede ser el objeto de colección más utilizado en el código de ejemplo anterior, también lo usamos para crear una instancia de un objeto de colección, por lo que no entraremos en detalles aquí.
Vector

Un ejemplo de Vector es el siguiente. Primero, veamos cómo generar y generar Vector:

Copie el código de código de la siguiente manera:

vectorTest1 vacío estático privado()
{
Lista<Integer> lista = nuevo Vector<Integer>();
para (int i = 0; i < 5; i++)
{
lista.add(nuevo entero(100));
}
lista.add(nulo);
System.out.println("el tamaño del vector es " + list.size());
System.out.println(lista);
}

Sus elementos incluyen elementos repetidos y nulos. Los resultados de salida son los siguientes:

Copie el código de código de la siguiente manera:

el tamaño del vector es 6
[100, 100, 100, 100, 100, nulo]

El siguiente ejemplo demuestra algunos métodos comunes en Vector:

Copie el código de código de la siguiente manera:

vectorTest2 vacío estático privado()
{
Vector<Integer> lista = nuevo Vector<Integer>();
Aleatorio r = nuevo Aleatorio();
para (int i = 0; i < 10; i++)
{
lista.add(new Integer(r.nextInt(100)));
}
System.out.println("el tamaño del vector es " + list.size());
System.out.println(lista);
System.out.println(list.firstElement());
System.out.println(lista.lastElement());
System.out.println(lista.subList(3, 8));
Lista<Integer> temp = nueva ArrayList<Integer>();
para(int i = 4; i < 7; i++)
{
temp.add(lista.get(i));
}
lista.retainAll(temp);
System.out.println("el tamaño del vector es " + list.size());
System.out.println(lista);
}

Su salida es la siguiente:

Copie el código de código de la siguiente manera:

el tamaño del vector es 10
[39, 41, 20, 9, 29, 32, 54, 12, 94, 82]

[9, 29, 32, 54, 12]
el tamaño del vector es 3
[29, 32, 54]

Lista enlazada

LinkedList utiliza listas vinculadas para almacenar datos. Su código de muestra es el siguiente:

Copie el código de código de la siguiente manera:

Ejemplo de lista enlazada
vacío estático privado linkedListTest1()
{
ListaEnlazada<Integer> lista = nueva ListaEnlazada<Integer>();
Aleatorio r = nuevo Aleatorio();
para (int i = 0; i < 10; i++)
{
lista.add(new Integer(r.nextInt(100)));
}
lista.add(nulo);
System.out.println("el tamaño de la lista enlazada es " + list.size());
System.out.println(lista);
System.out.println(lista.elemento());
System.out.println(list.getFirst());
System.out.println(list.getLast());
System.out.println(lista.peek());
System.out.println(list.peekFirst());
System.out.println(list.peekLast());
System.out.println(lista.encuesta());
System.out.println(list.pollFirst());
System.out.println(list.pollLast());
System.out.println(lista.pop());
lista.push(nuevo entero(100));
System.out.println("el tamaño de la lista enlazada es " + list.size());
System.out.println(lista);
}

Estos son los métodos comúnmente utilizados de LinkedList. Como puede ver en los nombres de los métodos, LinkedList también se puede usar para implementar pilas y colas.

El resultado es el siguiente:

Copie el código de código de la siguiente manera:

El tamaño de la lista enlazada es 11.
[17, 21, 5, 84, 19, 57, 68, 26, 27, 47, nulo]

nulo

El tamaño de la lista enlazada es 8.
[100, 84, 19, 57, 68, 26, 27, 47]

Colocar

Conjunto es similar a Lista, ambos se utilizan para almacenar un solo elemento y el número de elementos individuales es incierto. Pero Set no puede contener elementos duplicados. Si se insertan dos elementos idénticos en Set, el último elemento no se insertará.

El conjunto se puede dividir aproximadamente en dos categorías: conjunto sin clasificar y conjunto ordenado. El conjunto sin clasificar incluye HashSet y LinkedHashSet, y el conjunto ordenado se refiere principalmente a TreeSet. Entre ellos, HashSet y LinkedHashSet pueden contener nulos.
Conjunto de hash

HashSet es una colección respaldada por una tabla Hash, que no es segura para subprocesos.

Veamos el siguiente ejemplo, que es básicamente el mismo que el primer ejemplo con Vector:

Copie el código de código de la siguiente manera:

hashSetTest1 vacío estático privado ()
{
Conjunto<Integer> set = new HashSet<Integer>();

para (int i = 0; i < 3; i++)
{
set.add(nuevo entero(100));
}
set.add(nulo);

System.out.println("el tamaño del conjunto es " + set.size());
System.out.println(conjunto);
}

Aquí, HashSet contiene elementos repetidos y nulos. A diferencia de Vector, el resultado aquí es el siguiente:

Copie el código de código de la siguiente manera:

el tamaño del conjunto es 2
[nulo, 100]

Podemos observar en profundidad cómo HashSet determina si dos elementos están duplicados. El método igual también se define en Objeto. Para los elementos del HashSet, se juzga si los elementos son iguales en función del método igual. Para probar esto, podemos definir un tipo "anormal":

Copie el código de código de la siguiente manera:

Definir el objeto MyInteger

claseMiEntero
{
valor entero privado;

público MyInteger (valor entero)
{
this.value = valor;
}

cadena pública a cadena ()
{
return String.valueOf(valor);
}

código hash int público()
{
devolver 1;
}

público booleano es igual (Objeto obj)
{
devolver verdadero;
}
}

Se puede ver que para MyInteger, para dos instancias cualesquiera, lo consideramos desigual.

El siguiente es el método de prueba correspondiente:

Copie el código de código de la siguiente manera:

hashSetTest2 vacío estático privado()
{
Set<MiInteger> set = new HashSet<MyInteger>();

para (int i = 0; i < 3; i++)
{
set.add(new MyInteger(100));
}

System.out.println("el tamaño del conjunto es " + set.size());
System.out.println(conjunto);
}

Su salida es la siguiente:

Copie el código de código de la siguiente manera:

el tamaño del conjunto es 3
[100, 100, 100]

Como puede ver, ahora hay elementos "duplicados" en HashSet, pero para MyInteger, no son "iguales".
Conjunto de árboles

TreeSet es un conjunto que admite la clasificación y su interfaz principal es SortedSet.

Primero echemos un vistazo a las operaciones básicas de TreeSet:

Copie el código de código de la siguiente manera:

árbol vacío estático privadoSetTest1()
{
TreeSet<Integer> conjunto = nuevo TreeSet<Integer>();

Aleatorio r = nuevo Aleatorio();
para (int i = 0; i < 5; i++)
{
set.add(new Integer(r.nextInt(100)));
}

System.out.println(conjunto);
System.out.println(set.first());
System.out.println(set.last());
System.out.println(set.descendingSet());
System.out.println(set.headSet(new Integer(50)));
System.out.println(set.tailSet(new Integer(50)));
System.out.println(set.subSet(30, 60));
System.out.println(set.floor(50));
System.out.println(set.techo(50));
}

Su salida es la siguiente:

Copie el código de código de la siguiente manera:

[8, 42, 48, 49, 53]

[53, 49, 48, 42, 8]
[8, 42, 48, 49]
[53]
[42, 48, 49, 53]

Los elementos en TreeSet generalmente implementan la interfaz Comparable. De forma predeterminada, para Integer, SortedList se almacena en orden ascendente. También podemos personalizar el método Comparar, como almacenar en orden descendente.

A continuación, primero redefinimos Entero:

Copie el código de código de la siguiente manera:

Definir el objeto MyInteger2
clase MyInteger2 implementa Comparable
{
valor int público;

público MyInteger2 (valor int)
{
this.value = valor;
}

público int comparar con (objeto arg0)
{
MiEntero2 temp = (MiEntero2)arg0;
si (temp == nulo) devuelve -1;
si (valor.temp. > este.valor)
{
devolver 1;
}
de lo contrario si (valor.temp. <este.valor)
{
devolver -1;
}
devolver 0;
}

público booleano es igual (Objeto obj)
{
devolver comparar con (obj) == 0;
}

cadena pública a cadena ()
{
return String.valueOf(valor);
}
}

Aquí está el código de prueba:

Copie el código de código de la siguiente manera:

árbol vacío estático privadoSetTest2()
{
TreeSet<Integer> set1 = nuevo TreeSet<Integer>();
TreeSet<MyInteger2> set2 = new TreeSet<MyInteger2>();
Aleatorio r = nuevo Aleatorio();
para (int i = 0; i < 5; i++)
{
valor int = r.nextInt(100);
set1.add(nuevo entero(valor));
set2.add(new MyInteger2(valor));
}
System.out.println("Establezca1 como se muestra a continuación:");
System.out.println(conjunto1);
System.out.println("Configurar2 como se muestra a continuación:");
System.out.println(set2);
}

El resultado de ejecutar el código es el esperado, como se muestra a continuación:

Copie el código de código de la siguiente manera:

Establezca 1 como se muestra a continuación:
[13, 41, 42, 45, 61]
Conjunto 2 como se muestra a continuación:
[61, 45, 42, 41, 13]

Mapa

El mapa almacena "pares clave-valor". De manera similar a Set, hay dos tipos de mapas en Java: ordenados y sin clasificar incluyen HashMap, Hashtable y LinkedHashMap, y ordenados incluyen TreeMap.
Mapa sin clasificar

Tanto HashMap como Hashtable se almacenan en forma de tablas Hash. HashMap no es seguro para subprocesos, pero Hashtable sí lo es. Podemos considerar a HashMap como una versión "simplificada" de Hashtable.

HashMap puede almacenar valores nulos, ya sea para clave o valor. Hashtable no puede almacenar valores nulos.

Independientemente de HashMap o Hashtable, si observamos su constructor, encontraremos que puede tener dos parámetros: capacidad inicial y factor de carga. Por defecto, capacidad inicial es igual a 16 y factor de carga es igual a 0,75. Esto está relacionado con la cantidad de elementos que se pueden almacenar en la tabla Hash. Cuando la cantidad de elementos excede la capacidad inicial * loadFactor, se activará el método de repetición para expandir la tabla hash. Si necesitamos insertar demasiados elementos, debemos ajustar estos dos parámetros adecuadamente.

Primero veamos un ejemplo de HashMap:

Copie el código de código de la siguiente manera:

hashMapTest1 vacío estático privado ()
{
Mapa<Integer,String> mapa = nuevo HashMap<Integer, String>();

map.put(nuevo entero(1), "a");
map.put(nuevo entero(2), "b");
map.put(nuevo entero(3), "c");

System.out.println(mapa);
System.out.println(map.entrySet());
System.out.println(map.keySet());
System.out.println(map.values());
}

Esto generará la información del elemento en HashMap, como se muestra a continuación.

Copie el código de código de la siguiente manera:

{1=a, 2=b, 3=c}
[1=a, 2=b, 3=c]
[1, 2, 3]
[a, b, c]

El siguiente ejemplo demuestra nulo:

Copie el código de código de la siguiente manera:

hashMapTest2 vacío estático privado()
{
Mapa<Integer,String> mapa = nuevo HashMap<Integer, String>();

map.put(nulo, nulo);
map.put(nulo, nulo);
map.put(nuevo entero(4), nulo);
map.put(nuevo entero(5), nulo);

System.out.println(mapa);
System.out.println(map.entrySet());
System.out.println(map.keySet());
System.out.println(map.values());
}

Los resultados de la ejecución son los siguientes:

Copie el código de código de la siguiente manera:

{nulo=nulo, 4=nulo, 5=nulo}
[nulo=nulo, 4=nulo, 5=nulo]
[nulo, 4, 5]
[nulo, nulo, nulo]

A continuación demostramos Hashtable, que es básicamente lo mismo que los dos ejemplos anteriores (el código no se ampliará):

Copie el código de código de la siguiente manera:

Ejemplo de tabla hash
hashTableTest1 vacío estático privado ()
{
Map<Integer,String> tabla = new Hashtable<Integer, String>();

table.put(nuevo entero(1), "a");
table.put(nuevo entero(2), "b");
table.put(nuevo entero(3), "c");

System.out.println(tabla);
System.out.println(table.entrySet());
System.out.println(table.keySet());
System.out.println(table.values());
}

hashTableTest2 vacío estático privado ()
{
Map<Integer,String> tabla = new Hashtable<Integer, String>();

tabla.put(nulo, nulo);
tabla.put(nulo, nulo);
table.put(nuevo entero(4), nulo);
table.put(nuevo entero(5), nulo);

System.out.println(tabla);
System.out.println(table.entrySet());
System.out.println(table.keySet());
System.out.println(table.values());
}

Los resultados de la ejecución son los siguientes:

Copie el código de código de la siguiente manera:

{3=c, 2=b, 1=a}
[3=c, 2=b, 1=a]
[3, 2, 1]
[c,b,a]
Excepción en el hilo "principal" java.lang.NullPointerException
en java.util.Hashtable.put (fuente desconocida)
en sample.collections.MapSample.hashTableTest2(MapSample.java:61)
en sample.collections.MapSample.main(MapSample.java:11)

Se puede ver claramente que cuando intentamos insertar un valor nulo en la tabla hash, se informa una excepción de puntero nulo.
Ordenar mapa

Sorting Map se refiere principalmente a TreeMap, que tiene una complejidad temporal de O (log (n)) al agregar, eliminar y buscar elementos. No es seguro para subprocesos.

Sus características son muy similares a las de TreeSet, por lo que no entraré en detalles aquí.