List介面

1.1     介面特點及主要子類

 單列集合

 可存放重複元素

 元素有序

 主要子類

ArrayList：底層資料結構是陣列結構。執行緒不安全的。所以ArrayList的出現替代了Vector。增刪慢,查詢快。

LinkedList：底層是連結串列資料結構。執行緒不安全的，同時對元素的增刪操作效率很高。

Vector：底層資料結構是陣列結構。jdk1.0版本。執行緒安全的。無論增刪還是查詢都非常慢，已被ArrayList替代。

1.2     List介面常用方法

void add(int index, E element)                  //指定索引新增元素

E remove(int index)                                              //移除指定索引處元素

E get(int index)                                             //獲取指定索引元素

E set(int index, E element)                         //修改指定索引元素

List<E> subList(int fromIndex, int toIndex)//擷取指定索引子集

int indexOf(Object o)                                  //返回指定元素索引位置

ListIterator<E> listIterator()         注意：用於應對併發修改異常的返回迭代器方法與迭代器

1.1     具體子類介紹

1.1.1   ArrayList

ArrayList底層資料結構是陣列結構。執行緒不安全的，所以執行速度快，ArrayList的出現替代了Vector。增刪慢,查詢快，由於日常開發中使用最多的功能為查詢資料，遍歷資料，所以ArrayList是最常用的集合。目前市面上許多程式設計師開發時並不嚴謹，非常隨意地使用ArrayList完成任何需求，這種用法是不提倡的。

1.1.2   LinkedList

LinkedList與ArrayList不同，LinkedList是方便新增刪除的List。實際開發中對一個集合元素的新增與刪除經常涉及到首尾操作，索引該具體子類的特點在於提供了大量首尾操作。

public void addFirst(E e)           新增首個元素

public void addLast(E e)           新增最後元素

public E getFirst()                       獲取首個元素

public E getLast()                       獲取最後元素

以及其替代方法

1.1.3   Vector

Vector：我們可以將其理解為版本舊的、安全的、效率低的ArrayList，Vector中提供了一個獨特的取出方式，就是列舉Enumeration。此介面Enumeration的功能與 Iterator 介面的功能是類似的。

有興趣的可以自己瞭解：

public E elementAt(int index)

public E firstElement()

public E lastElement()

public void setElementAt(E obj, int index)

public void removeElementAt(int index)及其他刪除

public Enumeration<E> elements()

                                              Set介面

2.1     介面特點及主要子類

Set是不包含重複元素的集合介面，其子類均無法存放相同元素。

最常用的子類是無序不可重複的HashSet。其方法與Set介面方法相同。

HashSet下還有子類LinkedHashSet，可預測迭代順序的Set集合。

2.2     判斷元素唯一原理

2.2.1   ArrayList的contains方法判斷元素是否重複原理

ArrayList的contains方法會使用呼叫方法時，傳入的元素的equals方法依次與集合中的舊元素所比較，從而根據返回的布林值判斷是否有重複元素。此時，當ArrayList存放自定義型別時，由於自定義型別在未重寫equals方法前，判斷是否重複的依據是地址值，所以如果想根據內容判斷是否重複，需要重寫equals方法。

2.2.2   HashSet的add/contains等方法判斷元素是否重複原理

Set集合不能存放重複元素，其新增方法在新增時會判斷是否有重複元素，有重複不新增，沒重複則新增。

HashSet集合由於是無序的，其判斷唯一的依據是元素型別的hashCode與equals方法的返回結果。規則如下：

先判斷新元素與集合內已經有的舊元素的HashCode值

如果不同，判斷元素不同。

如果相同，再判斷equals比較結果，返回true則相同，返回false則仍然不同。

所以，使用HashSet儲存自定義型別，如果沒有重寫該類的hashCode與equals方法，則判斷重複時，使用的地址值，如果想通過內容比較元素是否相同，需要重寫該類的hashcode與equals方法。

hashCode方法重寫規則：將該物件的各個屬性值hashCode相加即是整個物件的HashCode值。如果是基本型別，類似int，則直接返回int值就是該屬性的hash值，如果是引用型別，類似String，就呼叫該成員變數的hashCode方法返回該成員變數hash值。這樣可以根據物件的內容返回hashCode值，從而可以根據hashCode判斷元素是否唯一。

但是由於在一些”碰巧的”情況下，可能出現內容不同但hashCode相同的情況，為了避免這些情況，我們加入一些干擾係數。

可是加入干擾係數後，仍會出現一些”碰巧”的情況，所以我們還要進行equals的二次判斷。

                                                     泛型

3.1     泛型概述

我們在集合中大量使用到了泛型，這裡來完整地介紹泛型知識。

泛型用來靈活地將資料型別應用到不同的類、方法、介面當中。將資料型別作為引數傳遞。

泛型是資料型別的一部分，我們將類名與泛型合併一起看做資料型別。

泛型的定義：定義泛型類可以預支地使用未知的型別。

泛型的使用：一般在建立物件時，將未知的型別確定具體的型別。當沒有指定泛型時，預設型別為Object型別。

3.2     泛型程式碼實現

泛型類：

                  定義：類名後<變數>  如：class A<E> {使用E完全類的定義}

                  使用：建立物件時確定型別

泛型方法：

                  定義：方法返回值前<變數> 如：public <T> void method(){使用T}

                  使用：呼叫方法時確定型別

泛型介面：

                  定義：介面後<變數> 如： interface B<T>{使用T完成介面定義}

                  使用：

1、定義類時確定型別

2、始終不確定型別，直到建立物件時確定型別

3.3     泛型優點及其他

3.3.1   泛型其他 

在JDK1.5出現前，使用Object代表任意型別，但在使用時，涉及到了強轉的麻煩。泛型替代了Object來代表任意型別。

泛型在編譯時會擦除：泛型僅用來在編譯期限制、方便程式設計師的操作，實際上真正編譯後的.class中是沒有泛型的，其中仍然使用的為Obejct類，通過類似多型的方式完成任意某個型別的指定。

泛型萬用字元?

定義：(檢視ArrayList的構造方法)無法在類中使用

            使用：呼叫方法時可以給予任意型別。參照Arraylist的構造方法

? extends E代表只要是E型別的子類即可

? super E代表只要是E型別的父類即可

3.3.2   泛型優點

提高程式的安全性

將執行期問題轉移到了編譯期

省去了型別強轉的麻煩

優化了程式設計