java数据结构及框架

慕课视频（java入门资料）：https://www.imooc.com/learn/110、菜鸟教程

一. java数据结构：

枚举（Enumeration）、位集合（BitSet）、向量（Vector）、栈（Stack）、字典（Dictionary）、哈希表（Hashtable）、属性（Properties）

Java Enumeration接口：

1.Enumeration接口中定义了一些方法，通过这些方法可以枚举（一次获得一个）对象集合中的元素。

2.正渐渐被迭代器取代。

boolean hasMoreElements( ) 测试此枚举是否包含更多的元素。

Object nextElement( ) 如果此枚举对象至少还有一个可提供的元素，则返回此枚举的下一个元素。

Java Bitset类：

1.位集合类实现了一组可以单独设置和清除的位或标志。一个Bitset类创建一种特殊类型的数组来保存位值。

2.BitSet中数组大小会随需要增加。这和位向量（vector of bits）比较类似。

3.BitSet定义了两个构造方法：第一个构造方法创建一个默认的对象：BitSet()

第二个方法允许用户指定初始大小。所有位初始化为0。BitSet(int size)

Java Vector 类

1.向量（Vector）类和传统数组非常相似，但是Vector的大小能根据需要动态的变化。和 ArrayList 很相似，但是两者是不同的：Vector 是同步访问的。Vector 包含了许多传统的方法，这些方法不属于集合框架。

2.和数组一样，Vector对象的元素也能通过索引访问。

3.使用Vector类最主要的好处就是在创建对象的时候不必给对象指定大小，它的大小会根据需要动态的变化。

4.Vector 类支持 4 种构造方法。

第一种构造方法创建一个默认的向量，默认大小为 10： Vector()

第二种构造方法创建指定大小的向量。 Vector(int size)

第三种构造方法创建指定大小的向量，并且增量用 incr 指定。增量表示向量每次增加的元素数目。 Vector(int size,int incr)

第四种构造方法创建一个包含集合 c 元素的向量： Vector(Collection c)

Java Stack 类：

1.栈（Stack）实现了一个后进先出（LIFO）的数据结构。栈是Vector的一个子类

Java Dictionary 类：

1.字典（Dictionary）类是一个抽象类，它定义了键映射到值的数据结构。作用和Map类相似。

Java Hashtable 类：

1.Hashtable类提供了一种在用户定义键结构的基础上来组织数据的手段。

2.Hashtable是原始的java.util的一部分，是一个Dictionary具体的实现。

3.Hashtable现在集成到了集合框架中。它和HashMap类很相似，但是它支持同步。

4.Hashtable定义了四个构造方法。

第一个是默认构造方法： Hashtable()

第二个构造函数创建指定大小的哈希表： Hashtable(int size)

第三个构造方法创建了一个指定大小的哈希表，并且通过fillRatio指定填充比例。填充比例必须介于0.0和1.0之间，它决定了哈希表在重新调整大小之前的充满程度： Hashtable(int size,float fillRatio)

第四个构造方法创建了一个以M中元素为初始化元素的哈希表。哈希表的容量被设置为M的两倍。

Hashtable(Map m)

Java Properties 类：

1.Properties 继承于 Hashtable.Properties 类表示了一个持久的属性集.属性列表中每个键及其对应值都是一个字符串。

2.Properties 类被许多Java类使用。例如，在获取环境变量时它就作为System.getProperties()方法的返回值。

3.Properties 定义如下实例变量.这个变量持有一个Properties对象相关的默认属性列表。 Properties defaults;

4.Properties类定义了两个构造方法. 第一个构造方法没有默认值。 Properties()

5.第二个构造方法使用propDefault 作为默认值。两种情况下，属性列表都为空：

Properties(Properties propDefault)

二. java集合框架：

Java 集合框架主要包括两种类型的容器，一种是集合（Collection），存储一个元素集合，另一种是图（Map），存储键/值对映射。Collection 接口又有 3 种子类型，List、Set 和 Queue，再下面是一些抽象类，最后是具体实现类，常用的有 ArrayList、LinkedList、HashSet、LinkedHashSet、HashMap、LinkedHashMap 等等。

接口：是代表集合的抽象数据类型。例如 Collection、List、Set、Map 等。之所以定义多个接口，是为了以不同的方式操作集合对象

实现（类）：是集合接口的具体实现。从本质上讲，它们是可重复使用的数据结构，例如：ArrayList、LinkedList、HashSet、HashMap。

算法：是实现集合接口的对象里的方法执行的一些有用的计算，例如：搜索和排序。这些算法被称为多态，那是因为相同的方法可以在相似的接口上有着不同的实现。

集合接口：

1. Collection 接口：Collection 是最基本的集合接口，一个 Collection 代表一组 Object，即 Collection 的元素, Java不提供直接继承自Collection的类，只提供继承于的子接口(如List和set)。Collection 接口存储一组不唯一，无序的对象。

2. List 接口：List接口是一个有序的 Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置，能够通过索引(元素在List中位置，类似于数组的下标)来访问List中的元素，第一个元素的索引为 0，而且允许有相同的元素。List 接口存储一组不唯一，有序（插入顺序）的对象。

3. Set：Set 具有与 Collection 完全一样的接口，只是行为上不同，Set 不保存重复的元素。Set 接口存储一组唯一，无序的对象。

4. SortedSet ：继承于Set保存有序的集合。

5. Map：接口存储一组键值对象，提供key（键）到value（值）的映射。

6. Map.Entry ：描述在一个Map中的一个元素（键/值对）。是一个Map的内部类。

7. SortedMap：继承于 Map，使 Key 保持在升序排列。

8. Enumeration：这是一个传统的接口和定义的方法，通过它可以枚举（一次获得一个）对象集合中的元素。这个传统接口已被迭代器取代。

集合实现类（集合类）：

1.AbstractCollection ：实现了大部分的集合接口。

2. AbstractList ：继承于AbstractCollection 并且实现了大部分List接口。

3. AbstractSequentialList :继承于 AbstractList ，提供了对数据元素的链式访问而不是随机访问。

4. LinkedList：该类实现了List接口，允许有null（空）元素。主要用于创建链表数据结构，该类没有同步方法，如果多个线程同时访问一个List，则必须自己实现访问同步，解决方法就是在创建List时候构造一个同步的List。例如：Listlist = Collections.synchronizedList(newLinkedList(...)); LinkedList 查找效率低。

5. ArrayList：该类也是实现了List的接口，实现了可变大小的数组，随机访问和遍历元素时，提供更好的性能。该类也是非同步的,在多线程的情况下不要使用。ArrayList 增长当前长度的50%，插入删除效率低。

6.AbstractSet ：继承于AbstractCollection 并且实现了大部分Set接口。

7. HashSet：该类实现了Set接口，不允许出现重复元素，不保证集合中元素的顺序，允许包含值为null的元素，但最多只能一个。

8. LinkedHashSet：具有可预知迭代顺序的 Set 接口的哈希表和链接列表实现。

9. TreeSet：该类实现了Set接口，可以实现排序等功能。

10. AbstractMap ： 实现了大部分的Map接口。

11. HashMap ：HashMap 是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射。该类实现了Map接口，根据键的HashCode值存储数据，具有很快的访问速度，最多允许一条记录的键为null，不支持线程同步。

12. TreeMap : 继承了AbstractMap，并且使用一颗树。

13. WeakHashMap ：继承AbstractMap类，使用弱密钥的哈希表。

14. LinkedHashMap ：继承于HashMap，使用元素的自然顺序对元素进行排序.

15. IdentityHashMap :继承AbstractMap类，比较文档时使用引用相等。

通过java.util包中定义的类:

1. Vector : 该类和ArrayList非常相似，但是该类是同步的，可以用在多线程的情况，该类允许设置默认的增长长度，默认扩容方式为原来的2倍。

2. Stack : 栈是Vector的一个子类，它实现了一个标准的后进先出的栈。

3. Dictionary : Dictionary 类是一个抽象类，用来存储键/值对，作用和Map类相似。

4. Hashtable : Hashtable 是 Dictionary(字典) 类的子类，位于 java.util 包中。

5. Properties :Properties 继承于 Hashtable，表示一个持久的属性集，属性列表中每个键及其对应值都是一个字符串。

6. BitSet : 一个Bitset类创建一种特殊类型的数组来保存位值。BitSet中数组大小会随需要增加。

三 . 区别：

1 .ArrayList 和 Vector 的区别, HashMap 和 Hashtable 的区别

就ArrayList与Vector主要从二方面来说.

一.同步性:Vector是线程安全的，也就是说是同步的，而ArrayList是线程序不安全的，不是同步的

二.数据增长:当需要增长时,Vector默认增长为原来一倍，而ArrayList却是原来的一半

2. HashMap与HashTable主要从三方面来说。

一.历史原因:Hashtable是基于陈旧的Dictionary类的，HashMap是Java 1.2引进的Map接口的一个实现

二.同步性:Hashtable是线程安全的，也就是说是同步的，而HashMap是线程序不安全的，不是同步的

三.值：只有HashMap可以让你将空值作为一个表的条目的key或value

3. Set和List的区别

一. Set 接口实例存储的是无序的，不重复的数据。List 接口实例存储的是有序的，可以重复的元素。

二. Set检索效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变 <实现类有HashSet,TreeSet>。

三. List和数组类似，可以动态增长，根据实际存储的数据的长度自动增长List的长度。查找元素效率高，插入删除效率低，因为会引起其他元素位置改变 <实现类有ArrayList,LinkedList,Vector> 。

四 . 遍历ArrayList：

import java.util.*;

public class Test{ public static void main(String[] args) {

List<String> list=new ArrayList<String>();

list.add("Hello");

list.add("World");

list.add("HAHAHAHA");

//第一种遍历方法使用foreach遍历List

for (String str : list) { //也可以改写for(int i=0;i<list.size();i++)这种形式

System.out.println(str);

}

//第二种遍历，把链表变为数组相关的内容进行遍历

String[] strArray=new String[list.size()];

list.toArray(strArray);

for(int i=0;i<strArray.length;i++) //这里也可以改写为 foreach(String str:strArray)这种形式 { System.out.println(strArray[i]);

}

//第三种遍历使用迭代器进行相关遍历

Iterator<String> ite=list.iterator();

while(ite.hasNext())//判断下一个元素之后有值 {

System.out.println(ite.next());

} }}

五. 遍历Map：

import java.util.*;

public class Test{

public static void main(String[] args) {

Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();

map.put("1", "value1");

map.put("2", "value2");

map.put("3", "value3");

//第一种：普遍使用，二次取值

System.out.println("通过Map.keySet遍历key和value：");

for (String key : map.keySet()) {

System.out.println("key= "+ key + " and value= " + map.get(key));

}

//第二种

System.out.println("通过Map.entrySet使用iterator遍历key和value：");

Iterator<Map.Entry<String, String>> it = map.entrySet().iterator();

while (it.hasNext()) {

Map.Entry<String, String> entry = it.next();

System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());

}

//第三种：推荐，尤其是容量大时

System.out.println("通过Map.entrySet遍历key和value");

for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {