Java实用小技能之快速创建List常用几种方式

目录

• 引言
• I Collection接口
• 1.1 collection的主要子接口和实现类
• 1.2 Collection的常用API
• II List接口
• 2.1 ArrayList
• 2.2 LinkedList
• 2.3 补充：List的实现类 Vector
• 2.4 快速创建List常用几种方式
• III 迭代器
• 3.1 迭代器的特点
• 3.2 迭代器与www.devze.com集合的关系
• 3.3 Iterator的常用API
• IV Set接口
• 4.1 HashSet
• 4.2 TreeSet
• V 面试题
• 5.1 说出ArrayList和LinkedList的区别
• 5.2 使用内部类来解决接口方法被替换的问题
• 总结

引言

集合的概念：

• 在数学意义上的概念是： 对个数据放置在一起而建立起来的模型，这些数据类型可以不同；
• 在软件中的定义，一堆数据放置在一个空间中存储，将整个存储空间称为集合。

本文主要介绍collection接口下的List接口和Set接口，以及迭代器Iterator。

Collection是层次结构 中的根接口，JDK 不提供此接口的任何直接 实现：它提供更具体的子接口（如 Set 和List）实现。

I Collection接口

1.1 collection的主要子接口和实现类

1.2 Collection的常用API

II List接口

list接口的实现类：ArrayList和LinkedList

2.1 ArrayList

原理：变长的数组 特性：

• 是顺序表，方便查找
• 每次扩容，集合的长度在原来长度上增加一半。
• 集合默认的空间为10.
• ArrayList 是非线程安全的
• 在集合的遍历过程中，不能使用ArrayList本身的方法删除和添加编程客栈元素。

除非通过迭代器自身的 remove 或 add 方法从结构上对列表进行修改，否则在任何时间以任何方式对列表进行修改，迭代器都会抛出ConcurrentModificationException

ArrayList 的常用API：

2.2 LinkedList

LinkedList的特点

• 底层使用List 接口的链接列表实现。方便删除和插入。
• 默认长度为0.
• LinkedList是非线程安全的。
• 在集合的遍历过程中，不能使用ArrayList本身的方法删除和添加元素。

除非通过迭代器自身的 remove 或 add 方法从结构上对列表进行修改，否则在任何时间以任何方式对列表进行修改，迭代器都会抛出ConcurrentModificationException

2.3 补充：List的实现类 Vector

Vector 类可以实现可增长的对象数组，Vector的特性如下：

• 顺序表，方便查找
• 每次扩容在原长度上增加一倍。
• 默认大小为10
• Vector是线程安全。

2.4 快速创建List常用几种方式

• 常规操作: new ArrayList<>()创建

List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);

• Arrays工具类创建

构造静态不变的 List:

List<String> excludeFields = Arrays.asList("secretKey","privateKey","publicKey");
//这种方式构造的 List 是固定长度的，如果调用 add 方法增加新的元素时会报异常 Java.lang.UnsupportedOperationException。

如果想要改变可以通过 ArrayLis t进行包装成动态。

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);
list = new ArrayList<>(list);
list.add(4);

• Stream创建

List<Integer> list = Stream.of(1, 2, 3).collect(Collectors.toList());

• 匿名内部类创建

List<Integer> list= new ArrayList() {{
    add(1);
    add(2);
    add(3);
}};

• Hutool工具类创建

List<Integer> list = CollectionUtil.newArrayList(1, 2, 3);

• guava工具类创建

import com.google.common.collect.Lists;
 
List<Integer> list = Lists.newArrayList(1, 2, 3);

• JDK9 引入的Lists创建

List<Integer> list = Lists.newArrayList(1, 2, 3);

• JDK9引入 List.of (不可变)

List<Integer> list = List.of(1,2,3);

III 迭代器

3.1 迭代器的特点

• Iterator接口，本身是一种快速遍历集合的算法。
• 集合可以调用iterator方法获取迭代器。
• 迭代器是一个带有游标的线性表，用来记录集合的元素地址。

3.2 迭代器与集合的关系

关系草图

相关代码片

public class IteratorDemo{
    public static void main(String[] args){
        List l=new ArrayList();
     开发者_C学习   l.add("abc");
        l.add("123编程客栈");
        l.add("中国");
        Iterator it=L.iterator();
    }
}

3.3 Iterator的常用API

IV Set接口

特点类似于数学集合，无顺序，不可重复，与List的特点相反，他只能有一个null值。 在这里讲讲他的实现类：HashSet，和TreeSet。

4.1 HashSet

基于哈希表的 Map 接口的实现，特点如下：

• 采用hash算法的Set，相当于hashMap的Key。
• 默认的容量为16，加载因子75%。
• HashSet非线程安全。
• 此实现不是同步的。
• 在集合的遍历过程中，不能使用ArrayList本身的python方法删除和添加元素。

除非通过迭代器自身的 remove 或 add 方法从结构上对列表进行修改，否则在任何时间以任何方式对列表进行修改，迭代器都会抛出ConcurrentModificationException

4.2 TreeSet

特点：

• 默认的空间为0
• 采用二叉树算法实现的
• 原理为TreeMap的Key
• 在集合的遍历过程中，不能使用ArrayList本身的方法删除和添加元素。

除非通过迭代器自身的 remove 或 add 方法从结构上对列表进行修改，否则在任何时间以任何方式对列表进行修改，迭代器都会抛出ConcurrentModificationException

• 按照自然排序存放元素

V 面试题

5.1 说出ArrayList和LinkedList的区别

• ArrayList和LinkedList都实现了List接口，但ArrayList采用动态数组的方式，而LinkedList采用双向链表的方式。 对于通过下标来访问元素时ArrayList效率较高而对于删除和插入操作LinkedList效率较高。
• LinkedList还实现了Queue和Deque接口，可以用作队列或栈，例如：

package com.csuinfosoft.grammer.ListDemo;
 
import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
 
/**
 * 
 * @author IOS逆向
 * @date 上午8:32:37
 * ArrayList和LinedList都实现了List接口，但LinkedList还实现了Queue和Deque接口，
 * 可以用作队列和栈。(其中在jdk6.0,LinkedList才实现Deque接口)
 */
public class LinkedListOfqueue {
	public static void main(String[] args) {
		Queue queue=new LinkedList();
		//入队
		queue.offer("A");// boolean offer(E o) 如果可能，将指定的元素插入此队列 
		queue.offer("B");
		queue.offer("C");
		//出队
		System.out.println(queue.poll());// E poll() 检索并移除此队列的头，如果此队列为空，则返回 null。
		System.out.println(queue.poll());
		Deque stack=new LinkedList();
		//入栈
		stack.push("A");//void push(E e)将一个元素推入此双端队列所表示的堆栈（换句话说，此双端队列的头部），如果可以直接这样做而不违反容量限制的话；
		//如果成功，则返回 true，如果当前没有可用空间，则抛出 IllegalStateException。 
		stack.push("B");
		stack.push("C");
		//出栈
		System.out.println(stack.pop());// E pop() 从此双端队列所表示的堆栈中弹出一个元素。
		System.out.println(stack.pop());
	}
}
 queue=new LinkedList();
		//入队
		queue.offer("A");// boolean offer(E o) 如果可能，将指定的元素插入此队列 
		queue.offer("B");
		queue.offer("C");
		//出队
		System.out.println(queue.poll());// E poll() 检索并移除此队列的头，如果此队列为空，则返回 null。
		System.out.println(queue.poll());
		Deque stack=new LinkedList();
		//入栈
		stack.push("A");//void push(E e)将一个元素推入此双端队列所表示的堆栈（换句话说，此双端队列的头部），如果可以直接这样做而不违反容量限制的话；
		//如果成功，则返回 true，如果当前没有可用空间，则抛出 IllegalStateException。 
		stack.push("B");
		stack.push("C");
		//出栈
		System.out.println(stack.pop());// E pop() 从此双端队列所表示的堆栈中弹出一个元素。
		System.out.println(stack.pop());
	}
}

5.2 使用内部类来解决接口方法被替换的问题

解决方案：回调模式

package zx.callback;
public class Test {
 
	/**
	 * @param args
	 * @return void
	 */
	public static void main(String[] args) {
		  //实例化一个讲师
		TeacherPro2 pro=new TeacherPro2("kunnan");
		//作为程序员工作
		pro.work(); //调用继承的方法
		//作为老师工作
		pro.asTeacher().work();//使用内部类来解决接口方法被替换的问题
		//pro.asTeacher()由pro创建，pro.asTeacher()的work()方法调用了pro的teach方法。体现了回调功能。
	}
}

• Teacher接口

package zx.callback;
 
public interface Teacher {
   void work();//定义工作
}

• Programmer类

package zx.callback;
 
/**http://www.devze.com
 * 程序员
 * 
 * @author zhang_kn
 *
 */
public class Programmer {
	private String name;
 
	public Programmer() {
 
	}
 
	public Programmer(String name) {
		super();
		this.name = name;
	}
 
	public String getName() {
		return name;
	}
 
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
 
	public void work() {
		System.out.println("天天写代码，天天需求被改。。ios。");
	}
}

• TeacherPro2类

pro.asTeacher()由pro创建，pro.asTeacher()的work()方法调用了pro的teach方法。体现了回调功能。

package zx.callback;
 
public class TeacherPro2 extends Programmer {
	// 定义一个方法作为教师的职责授课，使用private修饰
	private void teach() {
		System.out.println("讲课。。。");
	}
	// 提供内部类,使用private修饰
	private class Coust implements Teacher {
		public void work() {//避免与TeacherPro2 继承的work方法重复
			teach();//执行教师的职责。使用TeacherPro2 的资源teach。体现了回调模式。
		}
	}
	public Teacher asTeacher() {//提供给外界获取包含老师功能的实现类的接口
		return new Coust();
	}
	
	public TeacherPro2() {
		super();
	}
	public TeacherPro2(String name) {
		super(name);
 
	}
}

总结

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