Java常用API与数据结构详解

本文档主要介绍了Java编程中的基础知识，特别是关于String类、常用API、数组与集合的使用。文章首先从String类开始，讲解了它的常用方法、字符串比较、StringBuffer与StringBuilder的区别，以及它们与String类的关系。接着，提到了Math类、Arrays类、System类和Object类的基本用法。在日期处理部分，介绍了Date类的日期格式化和Calendar类的使用。文章进一步探讨了数组的概念、访问方式和相关算法，并深入到集合框架，包括Collection、List、Set和Map的子类如ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet、HashMap、LinkedHashMap、TreeMap以及Hashtable。此外，还提及了数据结构的基础概念，如栈、队列、数组、链表和二叉树。 1. String类 - String是不可变的，意味着一旦创建，其内容就不能改变。 - String对象可以通过char数组存储字符序列。 - 常用方法包括：length()、charAt()、substring()、indexOf()、equals()和compareTo()等。 - 字符串比较通常使用equals()或compareTo()，其中equals()判断内容是否相等，compareTo()进行字典顺序比较。 - 使用StringBuffer或StringBuilder进行字符串拼接，效率高于多次使用+操作符。 2. StringBuffer与StringBuilder - 这两个类用于动态构建字符串，线程安全与非线程安全的区别：StringBuffer是线程安全的，StringBuilder则不是。 - 在单线程环境中，StringBuilder的性能优于StringBuffer。 3. 数组 - 数组是一种固定大小的数据结构，用于存储同一类型的元素序列。 - 定义数组：`type[] arrayName = new type[size];` - 访问数组元素：`arrayName[index]`，index从0开始。 - 数组相关算法包括排序、查找等。 4. Collection集合 - Collection是所有单值容器接口的父接口，包括List和Set。 - 迭代器（Iterator）用于遍历集合元素。 - Collections工具类提供了对集合的各种操作，如排序、填充和查找。 5. List接口 - List是有序的集合，允许有重复元素。 - ArrayList默认实现，基于动态数组，适合随机访问，插入和删除较慢。 - LinkedList适用于频繁插入和删除，但随机访问较慢。 - Vector线程安全，但性能较差，不推荐在多线程环境下使用。 6. Set接口 - Set不允许重复元素，无序。 - HashSet默认实现，基于HashMap，快速插入和查找。 - LinkedHashSet保持插入顺序。 - TreeSet自动排序，基于TreeMap。 7. Map接口 - Map存储键值对，键是唯一的。 - HashMap默认实现，线程不安全，快速插入和查找。 - LinkedHashMap保持插入顺序。 - TreeMap根据键自动排序。 - Hashtable线程安全，不推荐在现代Java中使用。 8. 数据结构 - 栈（Stack）后进先出（LIFO）的数据结构，如java.util.Stack。 - 队列（Queue）先进先出（FIFO）的数据结构，如java.util.Queue。 - 链表（LinkedList）提供了高效节点添加和删除，但随机访问效率低。 - 二叉树（BinaryTree）用于实现自平衡树结构，如AVL树和红黑树。 这些知识点构成了Java编程的基础，理解和掌握这些内容对于进行Java开发至关重要。