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Java小技能：快速创建List常用几种方式

公众号iOS逆向

发布于 2022-12-19 09:45:02

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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

在这里插入图片描述

3.3 Iterator的常用API

在这里插入图片描述

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;
 
/**
 * 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);
 
 }
}