java学习笔记

Hashmap

HashMap集合:

​ 1、HashMap集合底层是哈希表/散列表的数据结构。 ​ 2、哈希表是一个怎样的数据结构呢? ​ 哈希表是一个数组和单向链表的结合体。 ​ 数组:在查询方面效率很高,随机增删方面效率很低。 ​ 单向链表:在随机增删方面效率较高,在查询方面效率很低。 ​ 哈希表将以上的两种数据结构融合在一起,充分发挥它们各自的优点。 ​ 3、HashMap集合底层的源代码:

    public class HashMap{
        // HashMap底层实际上就是一个数组。(一维数组)
        Node<K,V>[ ] table;
        // 静态的内部类HashMap.Node
        static class Node<K,V> {
            final int hash; // 哈希值(哈希值是key的hashCode()方法的执行结果。hash值通过哈希函数/算法,可以转换存储成数组的下标。)
            final K key; // 存储到Map集合中的那个key
            V value; // 存储到Map集合中的那个value
            Node<K,V> next; // 下一个节点的内存地址。
        }
    }

    

哈希表/散列表:一维数组,这个数组中每一个元素是一个单向链表。(数组和链表的结合体。) 4、最主要掌握的是: map.put(k,v) v = map.get(k) 以上这两个方法的实现原理,是必须掌握的。

原理图:非常重要!!!

img

5、HashMap集合的key部分特点: 无序,不可重复。 为什么无序? 因为不一定挂到哪个单向链表上。 不可重复是怎么保证的? equals方法来保证HashMap集合的key不可重复。 如果key重复了,value会覆盖。

放在HashMap集合key部分的元素其实就是放到HashSet集合中了。 所以HashSet集合中的元素也需要同时重写hashCode()+equals()方法。

6、哈希表HashMap使用不当时无法发挥性能! 假设将所有的hashCode()方法返回值固定为某个值,那么会导致底层哈希表变成了 纯单向链表。这种情况我们成为:散列分布不均匀。 什么是散列分布均匀? 假设有100个元素,10个单向链表,那么每个单向链表上有10个节点,这是最好的, 是散列分布均匀的。 假设将所有的hashCode()方法返回值都设定为不一样的值,可以吗,有什么问题? 不行,因为这样的话导致底层哈希表就成为一维数组了,没有链表的概念了。也是散列分布不均匀。 散列分布均匀需要你重写hashCode()方法时有一定的技巧。 7、重点:放在HashMap集合key部分的元素,以及放在HashSet集合中的元素,需要同时重写hashCode和equals方法。 8、HashMap集合的默认初始化容量是16,默认加载因子是0.75 这个默认加载因子是当HashMap集合底层数组的容量达到75%的时候,数组开始扩容。

重点,记住:HashMap集合初始化容量必须是2的倍数,这也是官方推荐的, 这是因为达到散列均匀,为了提高HashMap集合的存取效率,所必须的。

重写hashCode()和equals()方法

在源码中已经在HashMap中重写了上述两种方法

程序测试:

    // 测试HashMap集合key部分的元素特点
    // Integer是key,它的hashCode和equals都重写了。
    Map<Integer,String> map = new HashMap<>();
    map.put(1111, "zhangsan");
    map.put(6666, "lisi");
    map.put(7777, "wangwu");
    map.put(2222, "zhaoliu");
    map.put(2222, "king"); //key重复的时候value会自动覆盖。
 
    System.out.println(map.size()); // 4
 
    // 遍历Map集合
    Set<Map.Entry<Integer,String>> set = map.entrySet();
    for(Map.Entry<Integer,String> entry : set){
        // 验证结果:HashMap集合key部分元素:无序不可重复。
        System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
    }

对于自己定义的类中:

重写equals方法:

@Override
public boolean equals(Object o) {
    if (this == o) return true;
    if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
    Student student = (Student) o;
    return Objects.equals(name, student.name);
}

重写hashCode()方法:(IDEA)

@Override
public int hashCode() {
    return Objects.hash(name);
}

测试:

    Student s1 = new Student("zhangsan");
    Student s2 = new Student("zhangsan");
 
    // 重写equals方法之前是false
    //System.out.println(s1.equals(s2)); // false
 
    // 重写equals方法之后是true
    System.out.println(s1.equals(s2)); //true (s1和s2表示相等)
 
    System.out.println("s1的hashCode=" + s1.hashCode()); //284720968 (重写hashCode之后-1432604525)
    System.out.println("s2的hashCode=" + s2.hashCode()); //122883338 (重写hashCode之后-1432604525)
 
    // s1.equals(s2)结果已经是true了,表示s1和s2是一样的,相同的,那么往HashSet集合中放的话,
    // 按说只能放进去1个。(HashSet集合特点:无序不可重复)
    Set<Student> students = new HashSet<>();
    students.add(s1);
    students.add(s2);
    System.out.println(students.size()); // 没有重写是2,重写后是1

总结

1、向Map集合中存,以及从Map集合中取,都是先调用key的hashCode方法,然后再调用equals方法! equals方法有可能调用,也有可能不调用。 拿put(k,v)举例,什么时候equals不会调用? k.hashCode()方法返回哈希值, 哈希值经过哈希算法转换成数组下标。 数组下标位置上如果是null,equals不需要执行。 拿get(k)举例,什么时候equals不会调用? k.hashCode()方法返回哈希值, 哈希值经过哈希算法转换成数组下标。 数组下标位置上如果是null,equals不需要执行。

2、注意:如果一个类的equals方法重写了,那么hashCode()方法必须重写。 并且equals方法返回如果是true,hashCode()方法返回的值必须一样。 equals方法返回true表示两个对象相同,在同一个单向链表上比较。 那么对于同一个单向链表上的节点来说,他们的哈希值都是相同的。 所以hashCode()方法的返回值也应该相同。

3、hashCode()方法和equals()方法不用研究了,直接使用IDEA工具生成,但是这两个方法需要同时生成。

4、终极结论: 放在HashMap集合key部分的,以及放在HashSet集合中的元素,需要同时重写hashCode方法和equals方法。

5、对于哈希表数据结构来说: 如果o1和o2的hash值相同,一定是放到同一个单向链表上。 当然如果o1和o2的hash值不同,但由于哈希算法执行结束之后转换的数组下标可能相同,此时会发生“哈希碰撞”。

HashMap和HashTable的区别 HashMap集合key部分允许null吗? 允许 但是要注意:HashMap集合的key null值只能有一个。 有可能面试的时候遇到这样的问题。

    Map map = new HashMap();
 
    // HashMap集合允许key为null
    map.put(null, null);
    System.out.println(map.size()); // 1
 
    // key重复的话value是覆盖!
    map.put(null, 100);
    System.out.println(map.size()); //1
 
    // 通过key获取value
    System.out.println(map.get(null)); // 100

Hashtable的key可以为null吗? Hashtable的key和value都是不能为null的。 HashMap集合的key和value都是可以为null的。

Hashtable方法都带有synchronized:线程安全的。 线程安全有其它的方案,这个Hashtable对线程的处理 导致效率较低,使用较少了。

Hashtable和HashMap一样,底层都是哈希表数据结构。 Hashtable的初始化容量是11,默认加载因子是:0.75f Hashtable的扩容是:原容量 * 2 + 1

源码:

public synchronized V put(K key, V value) {
    // Make sure the value is not null
    if (value == null) {
        throw new NullPointerException();
    }

Properties集合

目前只需要掌握Properties属性类对象的相关方法即可。 Properties是一个Map集合,继承Hashtable,Properties的key和value都是String类型。 Properties被称为属性类对象。 Properties是线程安全的。

    // 创建一个Properties对象
    Properties pro = new Properties();
 
    // 需要掌握Properties的两个方法,一个存,一个取。
    pro.setProperty("url", "jdbc:mysql://xxxx/xxxxx");
    pro.setProperty("driver","com.mysql.jdbc.Driver");
    pro.setProperty("username", "root");
    pro.setProperty("password", "123");
 
    // 通过key获取value
    String url = pro.getProperty("url");
    String driver = pro.getProperty("driver");
    String username = pro.getProperty("username");
    String password = pro.getProperty("password");
 
    System.out.println(url);
    System.out.println(driver);
    System.out.println(username);
    System.out.println(password);

getOrDeafault()

hashmap.getOrDefault(Object key, V defaultValue)
// key 的映射存在于 HashMap 中,返回key映射的value
// Not Found - 如果 HashMap 中没有该 key,则返回默认值

copyOfRange()

Java中copyOfRange()函数深度理解 平常我们说copyOfRange(original,int from,int to)该方法是从original数组的下标from开始赋值,到下标to结束,不包括下标为to的元素。实际上看完代码应该这样理解copyOfRange(original,int from,int to)该方法返回一个长度为to-from的数组,其中from~min(original.length,to)之间的元素(不包括min(original.length,to))是从数组original复制的元素,剩下的值为0。

演示代码1:

package niuke;

import java.util.Arrays;

public class Solution {
	public static void main(String[] args) {
		int[] n=new int[]{1};//Java中数组初始化
		int[] m=Arrays.copyOfRange(n, 0, 5);
		for(int i=0;i<m.length;i++) {
			System.out.print(m[i]+" ");
		}
	}	
}

运行结果:

在这里插入图片描述

Arrays.copyOfRange(n, 0, 5);意思是返回一个长度为to-from即5-0=5的数组,从n数组下标0开始复制,由于n数组只有一个元素,故复制一个就没有可以复制的,剩下的4个元素默认为0。

演示代码2:

package niuke;

import java.util.Arrays;

public class Solution {
	public static void main(String[] args) {
		int[] n=new int[]{1,2,3,4,5};//Java中数组初始化
		int[] m=Arrays.copyOfRange(n, 0, 3);
		for(int i=0;i<m.length;i++) {
			System.out.print(m[i]+" ");
		}
	}	
}

运行结果:

在这里插入图片描述

Arrays.copyOfRange(n, 0, 3);的意思是返回一个长的为3-0=3的数组,从n数组0开始复制,由于数组n的长度大于3,因此直接从n数组0下标开始复制3个元素返回即可。

演示代码3:

package niuke;

import java.util.Arrays;

public class Solution {
	public static void main(String[] args) {
		int[] n=new int[]{1};//Java中数组初始化
		int[] m=Arrays.copyOfRange(n, 1, 3);
		for(int i=0;i<m.length;i++) {
			System.out.print(m[i]+" ");
		}
	}	
}

运行结果:

在这里插入图片描述

n数组没有可以复制的,所以m数组全为0。

演示代码4:

package niuke;

import java.util.Arrays;

public class Solution {
	public static void main(String[] args) {
		int[] n=new int[]{1};//Java中数组初始化
		int[] m=Arrays.copyOfRange(n, 1, 1);
		for(int i=0;i<m.length;i++) {
			System.out.print(m[i]+" ");
		}
	}	
}

该运行没有任何输出,因为它返回的是一个长度为1-1=0的数组。

演示代码5:

长度为0的数组是存在的,只是输出啥也没有。

package niuke;

public class Solution {
	public static void main(String[] args) {
		int[] n=new int[]{};
		int[] m=new int[0];
		for(int i=0;i<n.length;i++) {
			System.out.print(n[i]+" ");
		}
		for(int i=0;i<m.length;i++) {
			System.out.print(m[i]+" ");
		}
	}	
}

演示代码6:

package niuke;

import java.util.Arrays;

public class Solution {
	public static void main(String[] args) {
		int[] n=new int[]{1};//Java中数组初始化
		int[] m=Arrays.copyOfRange(n, 1, 0);
		for(int i=0;i<m.length;i++) {
			System.out.print(m[i]+" ");
		}
	}	
}

运行结果: 会抛出异常,因为不存在长度为0-1=-1的数组。

在这里插入图片描述

演示代码7:

package niuke;

import java.util.Arrays;

public class Solution {
	public static void main(String[] args) {
		int[] n=new int[]{1};//Java中数组初始化
		int[] m=Arrays.copyOfRange(n, 2, 3);
		for(int i=0;i<m.length;i++) {
			System.out.print(m[i]+" ");
		}
	}	
}

运行结果:

img

抛出数组越界异常。根据copyOfRange(original,int from,int to)该方法返回一个长度为to-from的数组,其中from~min(original.length-to,to)之间的元素(不包括min(original.length-to,to))是从数组original复制的元素,剩下的值为0。此时min(original.length-to,to)=min(1-2,3)=min(-1,3)=-1,下标为-1是非法的。

Java构造器 继承问题(子类是否必须实现父类的有参构造函数)

首先,答案是否定的,但是 如果你在父类中写了一个有参构造函数,但是没有声明无参构造函数,就有问题。

(这里补充一下,我们都知道,当我们不写有参构造函数的时候,系统会自动生成一个无参构造函数,而且每个类的创建都依赖构造函数,子类的构造函数依赖父类的构造函数,这牵扯到一个隐式传递super和this的问题 不多赘述)

因为你在父类中只有有参构造函数,没有无参构造函数,但是子类如果不写构造函数,系统默认创建一个无参构造函数,子类这个无参的构造函数就会去调用父类的无参构造函数,时候就出错了。

结论:

  • 父类 仅仅声明了有参构造函数,没有自己声明无参构造函数,则子类必须重写 父类构造函数
  • 父类 有无参构造函数,则子类不必重写父类构造函数。