ArrayList、HashSet、HashMap 核心知识点+常用操作速记

文章目录ArrayList、HashSet、HashMap 核心知识点常用操作速记1. ArrayList 核心知识点1.1 核心特性1.2 常用操作速记1.2.1 创建1.2.2 增/改操作1.2.3 查询操作1.2.4 删除操作1.2.5 遍历操作核心极简代码示例1.2.6 基础属性操作1.3 补充知识点新手必看2. HashSet 核心知识点2.1 核心特性2.2 常用操作速记2.2.1 创建2.2.2 新增操作2.2.3 查询操作2.2.4 删除操作2.2.5 遍历操作核心极简代码示例2.2.6 基础属性操作2.3 补充知识点新手必看3. HashMap 核心知识点3.1 核心特性3.2 常用操作速记3.2.1 创建3.2.2 增/改操作3.2.3 查询操作3.2.4 删除操作3.2.5 遍历操作核心极简代码示例3.2.5.1 方式1entrySet 遍历推荐效率最高3.2.5.2 方式2keySet 遍历效率稍低3.2.5.3 方式3values 遍历仅需值时使用3.2.6 基础属性操作3.3 补充知识点新手必看4. 核心对比与总结4.1 ArrayList vs HashSet 核心区别4.2 总核心总结ArrayList、HashSet、HashMap 核心知识点常用操作速记整理 Java 中高频使用的 ArrayList有序列表、HashSet无序不重复集合、HashMap键值对容器核心特性与操作新手可直接收藏适配日常开发/面试场景。1. ArrayList 核心知识点1.1 核心特性存储结构底层基于动态数组实现支持动态扩容顺序性有序集合元素顺序与插入顺序一致重复性允许存储重复元素、允许存储null元素性能查询快通过索引直接访问O(1)、增删慢非尾部操作需移动元素O(n)线程安全非线程安全多线程场景需使用CopyOnWriteArrayList。1.2 常用操作速记1.2.1 创建核心逻辑指定泛型约束元素类型可初始化空列表或带初始容量的列表减少扩容次数// 空列表ArrayListStringlistnewArrayList();// 指定初始容量推荐已知元素数量时使用避免频繁扩容ArrayListIntegernumListnewArrayList(10);1.2.2 增/改操作方法功能说明add(E)尾部添加元素效率最高add(int index, E)指定索引位置插入元素需移动后续元素效率低set(int index, E)修改指定索引位置的元素索引越界会抛IndexOutOfBoundsException1.2.3 查询操作方法功能说明get(int index)根据索引获取元素ArrayList 核心优势直接访问contains(Object o)判断元素是否存在遍历对比效率随元素数量下降indexOf(Object o)返回元素首次出现的索引不存在则返回 -1lastIndexOf(Object o)返回元素最后一次出现的索引不存在则返回 -11.2.4 删除操作方法功能说明remove(int index)根据索引删除元素需移动后续元素返回被删除的元素remove(Object o)删除首次出现的指定元素返回布尔值是否删除成功1.2.5 遍历操作核心极简代码示例ArrayList 支持多种遍历方式按需选择ArrayListStringlistnewArrayList();list.add(Java);list.add(Python);list.add(C);// 方式1普通for循环需索引操作时使用如遍历中删除元素for(inti0;ilist.size();i){Stringelemlist.get(i);System.out.println(索引ielem);}// 方式2增强for循环最简洁仅遍历不修改时使用for(Stringelem:list){System.out.println(elem);}// 方式3迭代器遍历中安全删除元素避免 ConcurrentModificationExceptionIteratorStringiteratorlist.iterator();while(iterator.hasNext()){Stringelemiterator.next();if(elem.equals(Python)){iterator.remove();// 安全删除}}1.2.6 基础属性操作方法功能说明size()获取列表中元素的总数量clear()清空列表所有元素isEmpty()判断列表是否为空返回布尔值trimToSize()缩容将列表容量调整为当前元素数量节省内存1.3 补充知识点新手必看扩容机制默认初始容量 10满后扩容为原容量的 1.5 倍JDK8扩容会复制数组尽量提前指定初始容量和数组的区别数组容量固定ArrayList 支持动态扩容数组可存基本类型ArrayList 仅存引用类型需用包装类遍历删除注意增强 for 循环中直接调用remove()会抛异常需用迭代器的remove()方法。2. HashSet 核心知识点2.1 核心特性存储结构底层基于HashMap实现元素作为 HashMap 的 KeyValue 固定为PRESENT常量顺序性无序集合不保证插入/遍历顺序也不保证顺序不变重复性不允许存储重复元素重复添加会被忽略特殊值允许存储一个null元素性能增删查效率高底层哈希表O(1)线程安全非线程安全多线程场景需使用CopyOnWriteArraySet。2.2 常用操作速记2.2.1 创建核心逻辑指定泛型约束元素类型初始化空集合无初始容量重载底层依赖 HashMap 默认容量HashSetStringsetnewHashSet();HashSetIntegernumSetnewHashSet();2.2.2 新增操作方法功能说明add(E)添加元素元素不存在则添加成功返回 true重复则添加失败返回 false2.2.3 查询操作方法功能说明contains(Object o)判断元素是否存在底层调用 HashMap 的 containsKey效率高无 get 方法重点HashSet 无索引无法通过索引获取元素这是和 ArrayList 的核心区别2.2.4 删除操作方法功能说明remove(Object o)删除指定元素存在则删除成功返回 true不存在则返回 false2.2.5 遍历操作核心极简代码示例HashSet 无索引仅支持“无索引遍历”HashSetStringsetnewHashSet();set.add(Apple);set.add(Banana);set.add(Orange);// 方式1增强for循环最常用for(Stringelem:set){System.out.println(elem);}// 方式2迭代器遍历中安全删除元素IteratorStringiteratorset.iterator();while(iterator.hasNext()){Stringelemiterator.next();if(elem.equals(Banana)){iterator.remove();// 安全删除}}2.2.6 基础属性操作方法功能说明size()获取集合中元素的总数量clear()清空集合所有元素isEmpty()判断集合是否为空返回布尔值2.3 补充知识点新手必看去重原理添加元素时先调用元素的hashCode()计算哈希值再调用equals()对比两者都相同则判定为重复元素添加失败自定义对象去重需重写hashCode()和equals()方法否则无法正确去重和 HashMap 的关系HashSet 是 HashMap 的“简化版”仅使用了 HashMap 的 Key 部分Value 是固定的空对象节省内存。3. HashMap 核心知识点3.1 核心特性存储结构以「键值对Key-Value」为基本单位存储数据唯一性Key 具有唯一性重复 Key 会覆盖原有值Value 可重复特殊值支持允许存储null键和null值顺序性无序存储不保证插入顺序与遍历顺序一致性能底层基于哈希表实现增删查操作理想时间复杂度为 O(1)。3.2 常用操作速记3.2.1 创建核心逻辑声明时指定 Key/Value 的泛型类型初始化空 HashMap核心说明泛型约束可避免后续类型转换异常是基础规范。3.2.2 增/改操作方法功能说明put(K, V)核心增改方法Key 不存在则新增键值对Key 已存在则覆盖原有 ValueputIfAbsent(K, V)安全新增仅当 Key 不存在时才添加键值对避免误覆盖已有值3.2.3 查询操作方法功能说明get(K)根据 Key 取值Key 存在返回对应 Value不存在返回 nullgetOrDefault(K, 默认值)安全取值Key 不存在时返回指定默认值避免空指针异常containsKey(K)判断 Key 是否存在效率高基于哈希表查询containsValue(V)判断 Value 是否存在效率低需遍历所有值3.2.4 删除操作方法remove(K)功能根据 Key 删除对应的键值对Key 不存在则无操作。3.2.5 遍历操作核心极简代码示例遍历是 HashMap 高频操作推荐优先使用entrySet方式效率最高。3.2.5.1 方式1entrySet 遍历推荐效率最高核心逻辑直接获取所有键值对Entry集合一次拿到 KeyValue无需二次查询// 假设已初始化 HashMapString, Integer map new HashMap();for(Map.EntryString,Integerentry:map.entrySet()){Stringkeyentry.getKey();// 获取键Integervalueentry.getValue();// 获取值System.out.println(keyvalue);// 业务逻辑示例}3.2.5.2 方式2keySet 遍历效率稍低核心逻辑先获取所有 Key 集合再通过 Key 逐个取值需二次哈希查询// 假设已初始化 HashMapString, Integer map new HashMap();for(Stringkey:map.keySet()){Integervaluemap.get(key);// 根据键取值System.out.println(keyvalue);}3.2.5.3 方式3values 遍历仅需值时使用核心逻辑直接获取所有 Value 集合不关心 Key 时使用// 假设已初始化 HashMapString, Integer map new HashMap();for(Integervalue:map.values()){System.out.println(值value);}3.2.6 基础属性操作方法功能说明size()获取 HashMap 中键值对的总数量clear()清空 HashMap 中所有键值对执行后集合为空isEmpty()判断 HashMap 是否为空无任何键值对返回布尔值3.3 补充知识点新手必看线程安全HashMap 是非线程安全的多线程场景需使用ConcurrentHashMapKey 规范作为 Key 的对象需正确重写hashCode()和equals()方法否则可能导致 Key 重复或查询失败空值处理get()方法返回 null 时优先使用getOrDefault()避免空指针异常。4. 核心对比与总结4.1 ArrayList vs HashSet 核心区别维度ArrayListHashSet底层结构动态数组基于 HashMap哈希表顺序性有序插入顺序无序重复性允许重复不允许重复索引操作支持get/set/remove(index)不支持无索引核心优势按索引快速查询快速去重、增删查4.2 总核心总结ArrayList 是“有序可重复列表”核心优势是按索引快速访问适合需频繁查询、允许重复元素的场景HashSet 是“无序不重复集合”核心优势是自动去重、增删查效率高适合需去重、无需索引操作的场景HashMap 是“无序键值对容器”核心规则是 Key 唯一遍历优先选 entrySet 以提升性能三者均非线程安全多线程场景需使用对应的线程安全实现类CopyOnWriteArrayList/CopyOnWriteArraySet/ConcurrentHashMap遍历删除元素时推荐使用迭代器Iterator的remove()方法避免并发修改异常。