Java基础学习25.pdf

根据提供的文件信息，以下是关于Java基础学习的知识点总结： ### Java基础概念 1. **Set接口概述**：Set接口的特性是无序（元素插入顺序不保留）和不可重复（不允许出现重复元素）。它是Java集合框架的一部分，用于存储不重复的元素集合。 2. **Map接口**：Map接口存储键值对，其核心在于键（key）是唯一的，值（value）可以重复。Map接口中最常用的是HashMap和TreeMap。HashMap底层基于散列机制实现，而TreeMap则基于红黑树实现，后者在元素插入和查询时可以提供排序功能。 3. **HashSet实现**：HashSet是Set接口的实现之一，底层实现是HashMap。HashSet的元素作为HashMap的键存在，而HashMap的值则统一使用一个固定的对象PRESENT。由于HashMap不允许键重复，所以HashSet也不允许重复元素的存在。 4. **LinkedHashSet实现**：LinkedHashSet继承于HashSet，并且通过维护一条双向链表来记录插入顺序，因此提供了元素插入顺序的保持。它的底层实现是LinkedHashMap，后者是基于HashMap和双向链表的实现。 5. **TreeSet实现**：TreeSet同样实现了Set接口，底层通过TreeMap实现，为元素的添加、删除、查找等操作提供基于红黑树的效率。TreeSet的元素会被自动排序，可以设定自定义的Comparator来决定排序方式。 6. **Collections工具类常见方法**：java.util.Collections类提供了大量对集合操作的静态方法，例如： - addAll：向集合中添加所有元素。 - shuffle：随机排列集合。 - reverse：反转集合中元素的顺序。 - sort：排序集合中的元素，排序基于元素的自然顺序或自定义比较器。 - binarySearch：使用二分搜索法查找指定值。 7. **并发集合类**：在多线程环境中，为了保证线程安全，Java提供了专门的线程安全集合类： - CopyOnWriteArrayList：线程安全的ArrayList实现，在写操作时复制底层数组。 - ConcurrentHashMap：线程安全的HashMap实现，提高了并发访问效率。 - ConcurrentSkipListMap：线程安全的TreeMap实现，适用于大量读操作的场景。 - ConcurrentSkipListSet：线程安全的TreeSet实现，基于ConcurrentSkipListMap。 - CopyOnWriteArraySet：基于CopyOnWriteArrayList实现的线程安全Set。 - ConcurrentLinkedDeque：线程安全的双向队列。 ### HashSet源码分析 1. **构造器**：HashSet提供了多个构造器，可以创建默认容量的HashSet，指定容量和负载因子的HashSet，或者带有一个初始集合的HashSet。 2. **add(E e)**：向HashSet添加元素时，实际上是将元素作为键添加到了内部的HashMap中，如果键已经存在，则add操作会返回false。 3. **iterator()**：遍历HashSet元素时，实际上是在遍历内部HashMap的键集合。 4. **remove(Object o)**：删除元素时，会从内部的HashMap中移除对应的键。 ### 实践案例 1. **清除ArrayList中的重复图书元素**：创建一个包含重复元素的ArrayList，定义一个方法来去除重复项，方法返回一个不包含重复元素的集合。这可以通过将ArrayList转换为HashSet（利用HashSet不允许重复的特性）然后转换回ArrayList来实现。 通过以上内容的介绍，读者应能更深入地理解Java集合框架中的Set接口及其各种实现的内部原理，并掌握如何在Java编程中使用这些集合来解决实际问题。同时，还应该对并发集合类有所了解，以及如何在多线程环境下安全地使用集合类。