java学习笔记-数组和集合
拆箱装箱
在使用集合（如List, Set等）和泛型时，集合和泛型在Java中通常使用包装类而不是基本数据类型。
1.使用集合时：当你需要将基本数据类型存储在集合（如ArrayList, HashSet等）中时，由于集合是泛型的，它们只接受对象作为元素。因此，你需要将基本数据类型转换为对应的包装类。Java编译器会自动为你进行这种转换，即装箱。
从集合中检索值：当你从集合中检索一个包装类类型的值时，并尝试将其赋值给一个基本数据类型的变量时，会发生拆箱。
List<Integer> list = new ArrayList<>(); list.add(5); // 这里的5被自动装箱为Integer.valueOf(5) int num = list.get(0); // 这里的list.get(0)被自动拆箱为int值5
2.方法参数：当方法参数是包装类类型，而你传递了一个基本数据类型值时，会发生装箱。
方法返回值：当方法返回的是包装类类型，而你尝试将其赋值给一个基本数据类型的变量时，会发生拆箱。
//装箱
public void printInteger(Integer i) {
System.out.println(i);
}
printInteger(10); // 这里的10被自动装箱为Integer.valueOf(10)
//拆箱
public Integer getNumber() {
return 10;
}
int num = getNumber(); // 这里的getNumber()返回值被自动拆箱为int值10
3.赋值给包装类类型的变量：当你将一个基本数据类型的值赋给一个包装类类型的变量时，会发生装箱。
进行算术运算：当你尝试对包装类类型的值进行算术运算时，它们会被自动拆箱为基本数据类型，以执行运算，然后再根据需要重新装箱。
Integer i = 10; // 这里的10被自动装箱为Integer.valueOf(10)
//自动装箱拆箱原理：基本数据类型和类类型数据之间的自动转化
int a = 2;
Integer b = a; //基本类型->类类型：装箱
int c = b; //类类型->基本类型：拆箱
Integer a = 10;
Integer b = 5;
int sum = a + b; // 这里的a和b被自动拆箱为int值，执行加法运算后再赋值给sum
集合和数组的区别
区别
1.数组必须指定长度，集合是动态长度
2.数组两种类型都可以存储(Integer\int)，集合只能存储类类型(Integer)
3.数组中的元素可以通过索引来访问和修改，索引从0开始。
集合中的元素可以通过迭代器（Iterator）或增强的for循环（也称为"foreach"循环）来访问。修改集合中的元素则取决于集合的具体类型和实现。
4.数组在内存中分配的是一块连续的空间，这使得数组在访问元素时具有较高的效率。但是，这也使得在数组中间插入或删除元素时效率较低，因为可能需要移动其他元素以保持连续性。
集合在内存中的存储方式可能因实现而异。例如，ArrayList在内存中也是分配一块连续的空间，但LinkedList则使用链表结构，每个元素都保存了指向下一个元素的引用。这使得LinkedList在插入和删除元素时具有较高的效率，但在访问元素时效率较低。
int[] intarray = new int[]{1,2,3,4};
Integer[] array = new Integer[]{1,2,3,4};
System.out.println(Arrays.toString(array)); //[1, 2, 3, 4]
List<Integer> list = Arrays.asList(array); //将数组转为集合
System.out.println(list); //[1, 2, 3, 4]
Arrays.asList()与List的区别
1.Arrays.asList()返回的List是一个固定长度的List，其底层数据结构是数组。而普通的List实现类（如ArrayList）底层通常采用数组或链表等数据结构。
2.Arrays.asList()返回的List是不可变的，即无法改变其长度。而普通的List实现类通常是可变的，可以根据需要动态改变长度。
3.由于Arrays.asList()返回的List是不可变的，因此对其进行增删操作会受到限制。而普通的List实现类提供了更多的操作方法，如add()、remove()、clear()等。
数组转为集合
什么情况下需要转？
你有一个数组，但你希望使用集合的特定方法（如排序、查找、去重等）。如果你有一个基本数据类型的数组，并且你想将其存储在一个泛型集合中（如List<Integer>），你需要将数组转换为包装类类型的集合。
Arrays.asList()方法是Java中Arrays类提供的一个静态方法，用于将数组转换为List集合。它接收一个数组作为参数，并返回一个包含数组元素的List集合。
Integer[] array = new Integer[]{1,2,3,4};
System.out.println(Arrays.toString(array)); //[1, 2, 3, 4]
//当我们需要创建一个不需要改变大小或者内容的 List 集合时，我们可以使用 Arrays.asList() 来快速地初始化一些元素
List<Integer> list = Arrays.asList(array); //将数组转为集合
//list.add(2); 直接对list进行编辑会抛出异常UnsupportedOperationException
System.out.println(list); //[1, 2, 3, 4]
使用Arrays.asList()方法转换的List是一个固定长度的List，它的长度与原始数组的长度相同。这意味着我们无法通过添加或删除元素来改变List的长度，否则会抛出UnsupportedOperationException异常。如果需要对List进行增删操作，可以考虑创建一个新的ArrayList并将转换后的List作为构造函数的参数。
String[] array1 = {"apple", "banana", "orange"};
List<String> stringList = new ArrayList<>(Arrays.asList(array1));
stringList.add("grape"); // 可以对新创建的ArrayList进行增删操作
通过stream()方法将基本类型的数组转为集合
//stream
Integer[] array2 ={11,22,33};
List list1 = Arrays.stream(array2).collect(Collectors.toList());
System.out.println(list1);
//基本数据类型也可以实现转换（依赖boxed装箱操作）
int[] array3 = {44,55,66};
List list2 = Arrays.stream(array3).boxed().collect(Collectors.toList());
System.out.println(list2);
set，list，map
//list是有序可重复的
List<String> users = new LinkedList<String>();
users.add("zhangsan");
users.add("zhangsan");
users.add("lisi");
users.add("wangwu");
System.out.println(users); //[zhangsan, zhangsan, lisi, wangwu]
for (String user : users) {
System.out.println(user); //zhangsan zhangsan lisi wangwu
}
//set是无序不重复的
Set<String> set = new HashSet<String>();
set.add("zhangsan");
set.add("zhangsan");
set.add("zhangsan");
set.add("李四");
set.add("李四");
for (String s:set
) {
System.out.println(s); //李四 zhangsan
}
Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
map.put("1","zhangsan");
map.put("2","lisi");
map.put("3","wangwu");
System.out.println(map); //{1=zhangsan, 2=lisi, 3=wangwu}
for (String m: map.keySet()
) {
System.out.println(m); //1 2 3
//System.out.println(map.get(m)); //zhangsan lisi wangwu
}
ArrayList和LinkedList
//ArrayList底层是数组,遍历快，添加删除慢
//LinkedList底层是链表，遍历慢，添加删除快
List<String> list3 = new LinkedList<>();
list3.add("abc");
list3.add("efg");
for (String s:list3
) {
System.out.println(s);
}
TreeSet和HashSet
package com.training;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
public class SetTraining {
public static void main(String[] args) {
//HashSet和TreeSet区别
//两者都遵循 Set 接口的规范，即它们都不允许存储重复的元素。这是通过元素的 equals() 方法来确定的。
//TreeSet不重复，排序,底层数据结构式一个二叉树，TreeSet 由于需要维护元素的排序，因此在插入、删除和查找元素时通常比 HashSet 慢
Set<String> set = new TreeSet<String>();
set.add("4");
set.add("3");
set.add("2");
set.add("4");
System.out.println(set.add("3"));//false 添加失败
for (String s:set
) {
System.out.println(s); //2 3 4
System.out.println(s.hashCode());
}
System.out.println("-------------------------");
//HashSet不重复,底层数据结构是哈希表，它在插入、删除和查找元素时通常比 TreeSet 更快
Set<String> set1 = new HashSet<>();
set1.add("4");
set1.add("3");
set1.add("2");
set1.add("4");
set1.add("3");
System.out.println(set1.add("3"));//false 添加失败
for (String s:set1
) {
System.out.println(s); //2 3 4
}
}
}
HashMap、TreeMap、Hashtable
package com.training;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.TreeMap;
public class MapTraining {
public static void main(String[] args) {
// HashMap键值对实现，线程不安全
HashMap<Integer, String> Sites = new HashMap<Integer, String>();
// 添加键值对
Sites.put(1, "Google");
Sites.put(2, "Runoob");
Sites.put(3, "Taobao");
Sites.put(4, "null");
Sites.put(null, "Zhihu");
// 输出 key 和 value
for (Integer i : Sites.keySet()) {
System.out.println("key: " + i + " value: " + Sites.get(i));//key: 1 value: Google
}
System.out.println("---------------------------");
// 返回所有 value 值
for(String value: Sites.values()) {
// 输出每一个value
System.out.print(value + ", ");//Zhihu, Google, Runoob, Taobao, null,
}
System.out.println("\n"+"---------------------------");
System.out.print("set view:"+ Sites.entrySet());//set view:[null=Zhihu, 1=Google, 2=Runoob, 3=Taobao, 4=null]
System.out.println("\n"+"---------------------------");
for (Entry<Integer, String> entry: Sites.entrySet()
) {
System.out.print(entry+ ", ");
}
System.out.println("\n"+"---------------------------");
//TreeMap按照key进行排序,不允许使用null键，但允许使用null值。
TreeMap<Integer, String> users = new TreeMap<>();
users.put(1,"张三");
users.put(3,"王五");
users.put(2,null);
//users.put(null,"翠花");不允许使用null键
for (Entry e:users.entrySet()
) {
System.out.print(e+ ", ");//1=张三, 2=null, 3=王五,
}
//Hashtable键值对实现，线程安全，Hashtable不允许使用null键和null值。
}
}
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