Java全栈学习笔记28
# LinkedList
addFirst() 在集合开始插入一个元素
addLast() 在集合的末尾追加元素，相当于add()方法
getFirst() 获取第一个元素
getLast() 获取最后一个
removeFirst() 移除第一个
removeLast() 移除最后一个
LinkedList和ArrayList的区别
#### 底层数据结构
ArrayList：像一个可自动扩容的动态数组。
它在内存中占据一块连续的空间。
当数组容量不足时，会创建一个新的更大数组，并将旧数组的数据拷贝过去（默认是扩容1.5倍）。这个操作比较耗时。
LinkedList：像一个双向链表。
每个元素（节点）都包含三部分：实际数据、指向前一个节点的指针（引用）、指向后一个节点的指针（引用）。
这些节点在内存中不是连续存储的，而是通过指针连接起来
没有容量概念
# Set
实现conllection接口
值不重复
底层存储的是一个HashMap。元素作为HashMap的key
无序。（元素在集合中的排列不是根据插入的顺序）
允许为空，但只能有一个值为null
HashSet：底层存储使用的是HashMap，使用的是equals和hashCode()
TreeSet: 底层存储是使用的是TreeMap
有序的
元素不能为null
元素的类型相同
元素不同使用的compare方法比较。返回0认为元素相同。
Set set = new TreeSet();
//自定义排序规则
Set set2 = new TreeSet(new Compartor(){
public int comparator(Object o1,Object o2){
return
}
})
要求必须要实现Comparable 接口
class com.baor.entity.Student cannot be cast to class java.lang.Comparable (com.baor.entity.Student is in unnamed module of loader 'app'; java.lang.Comparable is in module java.base of loader 'bootstrap')
#### 1. 底层数据结构与顺序
HashSet：
基于 HashMap实现。它使用一个哈希表来存储元素。
元素存储在表中的位置由其 hashCode()值决定。因此，元素没有固定的顺序（既不是插入顺序，也不是大小顺序）。遍历顺序可能因时间而变化（例如，重新哈希后）。
TreeSet：
基于TreeMap 实现。它使用一颗红黑树（Red-Black tree）来存储元素。
红黑树是一种自平衡的二叉搜索树，它会始终维持元素的有序状态。这意味着当你遍历 TreeSet（例如使用 Iterator`）时，元素会按照排序后的顺序（升序）依次返回。
#### 2. 性能对比
HashSet：
操作性能非常高。在理想情况下（哈希函数分散良好，没有太多冲突），add(), remove(), contains()等方法的时间复杂度都是常数时间 O(1)。
性能是它的主要优势。
TreeSet：
由于需要维护树的平衡，add(),remove(),contains() 等方法的时间复杂度为对数时间 O(log n)。
虽然比 HashSet慢，但换来了元素有序的强大功能。它可以非常高效地（O(log n) 或 O(1)）进行诸如first(), last(), ceiling(), floor(), headSet(), tailSet() 等有序操作。
#### 3. 元素比较与重复判定
HashSet：
依赖 hashCode()和equals()方法来确定元素是否重复。
先比较哈希值，如果哈希值相同，再使用equals()比较。两个方法必须同时正确重写。
TreeSet：
依赖比较（Comparison）来确定元素的唯一性和位置。
它使用 compareTo()（自然排序）或 compare()（定制排序）方法。如果`compareTo()返回 0，即使 equals() 返回 false，TreeSet 也会认为这两个对象是相等的，从而拒绝添加。这可能会导致与HashSet不一致的行为。
# Map
存储形式--key-v 键值对。
key不可以重复
HashMap、HashTable(保证线程安全，里面的方法存在同步锁)
插入的是无序（元素在集合中的排列不是根据插入的顺序）
key是可以为空
TreeMap
有序（根据key自然顺序）
setValue() 直接声明异常
subMap(fromKey,endKey) 截取，不包含结束位置的key的entry
tailMap(fromKey) 从fromKey位置开始截取到最后
| 方法 | 描述 | 例子（键集:[5,10,15,20]） |
| ceilingKey(K key) | 大于等于key的最小键 | ceilingKey(8)->10 |
| floorKey(K key) | 小于等于key的最大键 | floorKey(8)->5 |
| higherKey(K key) | 严格大于key的最小键 | higherKey(8)->10 higherKey(10)->15 |
| lowerKey(K key) | 严格小于key的最大键 | lowerKey(8)->5 lowerKey(10)->5 |
方法
clear() 清空
put(key,value) key可以是通常是字符串类型，也可以是其它类型
containsKey() key是否存在
containsValue()值是否存在
entrySet() 是把Map集合转换为Set集合
get(key) 根据key获取值
getOrDefault(key,defaultValue) 如果key不存在。则使用默认值。如果key存在，但是值为null，也是使用null 而不是用默认值
keySet() 是把key转换为set集合
putIfAbsent(key,value) 如果key存在，则不插入。否则插入
map集合的遍历方式 3种
通过keySet 遍历
Map maps = new HashMap();
maps.put("age", 12);
maps.put("address", "北京");
maps.put("name", "李四");
for(Object obj : maps.keySet()) {
System.out.println(obj + ":" +maps.get(obj));
}
for(Object obj : maps.values()) {
System.out.println(obj);
}
Set set = maps.entrySet();
for(Object obj : set) {
Map.Entry entry = (Entry) obj;
System.out.println(entry.getKey()+":"+entry.getValue());
}
TreeMap和HashMap的区别
#### 1. 底层数据结构与顺序
HashMap：
基于哈希表（Hash table）原理。它使用键（Key）的 hashCode()值来计算出一个索引位置，将键值对存储在那个位置的桶（Bucket）中。
顺序无关：元素在表中的存储位置由哈希值决定，因此遍历HashMap时，元素的顺序是不可预测的，并且可能随着时间（如重新哈希）而改变。它既不保证插入顺序，也不保证任何排序顺序。
TreeMap：
基于红黑树（Red-Black tree）数据结构。红黑树是一种自平衡的二叉搜索树。
顺序有关：树中的节点会按照键的大小进行排序和存储。这意味着当你遍历 TreeMap（例如使用 Iterator）时，键值对会按照键的排序顺序（默认升序）依次返回。这个顺序是确定且稳定的。
#### 2. 性能对比
HashMap：
在理想情况下（哈希函数分散良好，冲突少），get()和put()等操作的时间复杂度是常数时间 O(1)。
性能是它的主要优势，因为它通过哈希值直接定位元素，无需遍历。
TreeMap：
由于需要维护树的平衡，get(), put(),remove() 等操作的时间复杂度为对数时间 O(log n)。
虽然单次操作比 HashMap慢，但它换来了元素有序的强大功能。它可以非常高效地（O(log n)）进行范围查询和有序操作，例如：
firstKey()/lastKey()：获取最小/最大键。
lowerKey()/higherKey()：获取严格小于/大于某键的键。
ceilingKey()/floorKey()：获取大于等于/小于等于某键的键。
subMap(), headMap(), tailMap()：获取子映射。
#### 3.null键的支持
HashMap：可以存储一个null键。
TreeMap：不允许 null键。因为它在内部需要调用 compareTo() 或 compare()方法来比较键，而将null与任何对象比较都会抛出 NullPointerException。
#### 4. 比较方式与重复键判定
HashMap：
依赖hashCode()和equals()方法来确定键是否相等。
先比较哈希值，如果哈希值相同，再使用 equals() 比较。两个方法必须同时正确重写。
TreeMap：
依赖比较（Comparison）来确定键的顺序和唯一性。
它使用 compareTo()（自然排序）或 compare()（定制排序）方法。
重要区别：如果 compareTo() 返回 0，TreeMap 就认为这两个键是相等的（即使它们的 equals()方法返回 false），从而会用新的值覆盖旧的值。这可能会导致与 HashMap不一致的行为。
# 迭代器
Iterator
作用遍历集合。
在集合中有一个方法 iterator()获取该集合对象的迭代器，map除外
## 泛型集合
参数化类型。
可以在集合中通过设置泛型，规定集合中只能存储什么数据
泛型只能是引用数据类型