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1 集合类简介
集合类存放于java.util包中。
集合类存放的都是对象的引用，而非对象本身，出于表达上的便利，我们称集合中的对象就是指集合中对象的引用（reference)。
集合类型主要有3种：list(集）、set(列表）和map(映射)。
具体关系如下：
Collection
List
├LinkedList
├ArrayList
└Vector
└Stack
Set
├HashSet
├TreeSet
└Linked HashSet
Map
├Hashtable
├HashMap
└WeakHashMap
Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object，即Collection的元素（Elements）。一些Collection允许有相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。Java SDK不提供直接继承自Collection的类，Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。
所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数：无参数的构造函数用于创建一个空的Collection，有一个 Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection，这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后一个构造函数允许用户复制一个Collection。
如何遍历Collection中的每一个元素？不论Collection的实际类型如何，它都支持一个iterator()的方法，该方法返回一个迭代子，使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。典型的用法如下：
Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子
while(it.hasNext()) {
Object obj = it.next(); // 得到下一个元素
}
2 List介绍及简单使用
介绍：List是有序的Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引（元素在List中的位置，类似于数组下标）来访问List中的元素，这类似于Java的数组。和下面要提到的Set不同，List允许有相同的元素。
除了具有Collection接口必备的iterator()方法外，List还提供一个listIterator()方法，返回一个 ListIterator接口，和标准的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之类的方法，允许添加，删除，设定元素， 还能向前或向后遍历。
实现List接口的常用类有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。
实例：查找 List 中的最大最小值
以下实例演示了如何使用 Collections类的 max() 和 min() 方法来获取List中最大最小值：
import java.util.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List list = Arrays.asList("one Two three Four five six one three Four".split(" "));
System.out.println(list);
System.out.println("最大值: " + Collections.max(list));
System.out.println("最小值: " + Collections.min(list));
}}
以上代码运行输出结果为：
[one, Two, three, Four, five, six, one, three, Four]
最大值: three
最小值: Four
2.1 LinkedList介绍及简单使用
介绍：LinkedList类是双向列表,列表中的每个节点都包含了对前一个和后一个元素的引用.
LinkedList的构造函数如下
1. public LinkedList(): ——生成空的链表
2. public LinkedList(Collection col): 复制构造函数
实例：获取链表的第一个和最后一个元素
import java.util.LinkedList;
public class LinkedListTest{
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> lList = new LinkedList<String>();
lList.add("1");
lList.add("2");
lList.add("3");
lList.add("4");
lList.add("5");
System.out.println("链表的第一个元素是 : " + lList.getFirst());
System.out.println("链表最后一个元素是 : " + lList.getLast());
}
}
2.2 ArrayList介绍及简单使用
介绍：ArrayList就是传说中的动态数组，换种说法，就是Array的复杂版本，它提供了如下一些好处：
动态的增加和减少元素
实现了ICollection和IList接口
灵活的设置数组的大小
实例：
ArrayList List = new ArrayList();
for( int i=0;i <10;i++ ) //给数组增加10个Int元素
List.Add(i);
//..程序做一些处理
List.RemoveAt(5);//将第6个元素移除
for( int i=0;i <3;i++ ) //再增加3个元素
List.Add(i+20);
Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));//返回ArrayList包含的数组
2.3 Vector介绍及简单使用
介绍：
Vector类实现了一个动态数组。和ArrayList和相似，但是两者是不同的：
Vector是同步访问的。
Vector包含了许多传统的方法，这些方法不属于集合框架。
Vector主要用在事先不知道数组的大小，或者只是需要一个可以改变大小的数组的情况。
Vector类支持4种构造方法。
第一种构造方法创建一个默认的向量，默认大小为10：
Vector()
第二种构造方法创建指定大小的向量。
Vector(int size)
第三种构造方法创建指定大小的向量，并且增量用incr指定. 增量表示向量每次增加的元素数目。
Vector(int size,int incr)
第四中构造方法创建一个包含集合c元素的向量：
Vector(Collection c)
实例：
import java.util.*;
public class VectorDemo {
public static void main(String args[]) {
// initial size is 3, increment is 2
Vector v = new Vector(3, 2);
System.out.println("Initial size: " + v.size());
System.out.println("Initial capacity: " +
v.capacity());
v.addElement(new Integer(1));
v.addElement(new Integer(2));
v.addElement(new Integer(3));
v.addElement(new Integer(4));
System.out.println("Capacity after four additions: " +
v.capacity());
v.addElement(new Double(5.45));
System.out.println("Current capacity: " +
v.capacity());
v.addElement(new Double(6.08));
v.addElement(new Integer(7));
System.out.println("Current capacity: " +
v.capacity());
v.addElement(new Float(9.4));
v.addElement(new Integer(10));
System.out.println("Current capacity: " +
v.capacity());
v.addElement(new Integer(11));
v.addElement(new Integer(12));
System.out.println("First element: " +
(Integer)v.firstElement());
System.out.println("Last element: " +
(Integer)v.lastElement());
if(v.contains(new Integer(3)))
System.out.println("Vector contains 3.");
// enumerate the elements in the vector.
Enumeration vEnum = v.elements();
System.out.println("\nElements in vector:");
while(vEnum.hasMoreElements())
System.out.print(vEnum.nextElement() + " ");
System.out.println();
}}
以上实例编译运行结果如下：
Initial size: 0
Initial capacity: 3
Capacity after four additions: 5
Current capacity: 5
Current capacity: 7
Current capacity: 9
First element: 1Last element: 12Vector contains 3.Elements in vector:1 2 3 4 5.45 6.08 7 9.4 10 11 12
介绍：
栈是Vector的一个子类，它实现了一个标准的后进先出的栈。
堆栈只定义了默认构造函数，用来创建一个空栈。 堆栈除了包括由Vector定义的所有方法，也定义了自己的一些方法。
Stack()
除了由Vector定义的所有方法，自己也定义了一些方法：
序号 |
方法描述 |
1 |
boolean empty() |
2 |
Object peek( ) |
3 |
Object pop( ) |
4 |
Object push(Object element) |
5 |
int search(Object element) |
实例：
下面的程序说明这个集合所支持的几种方法
import java.util.*;
public class StackDemo {
static void showpush(Stack st, int a) {
st.push(new Integer(a));
System.out.println("push(" + a + ")");
System.out.println("stack: " + st);
}
static void showpop(Stack st) {
System.out.print("pop -> ");
Integer a = (Integer) st.pop();
System.out.println(a);
System.out.println("stack: " + st);
}
public static void main(String args[]) {
Stack st = new Stack();
System.out.println("stack: " + st);
showpush(st, 42);
showpush(st, 66);
showpush(st, 99);
showpop(st);
showpop(st);
showpop(st);
try {
showpop(st);
} catch (EmptyStackException e) {
System.out.println("empty stack");
}
}}
以上实例编译运行结果如下：
stack: [ ]
push(42)
stack: [42]
push(66)
stack: [42, 66]
push(99)
stack: [42, 66, 99]
pop -> 99
stack: [42, 66]
pop -> 66
stack: [42]
pop -> 42
stack: [ ]
pop -> empty stack
3 Set介绍
介绍：
Set不保存重复的元素。Set中最常被使用的是测试归属性，你可以很容易的询问某个对象是否在某个Set中。Set具有与Collection完全一样的接口，因此没有任何额外的功能。实际上Set就是Collection，只是行为不同。
实现了Set接口的主要有HashSet、TreeSet、LinkedHashSet这几个共同点就是每个相同的项只保存一份。他们也有不同点，区别如下：
3.1 HashSet介绍及简单使用
介绍：
HashSet使用的是相当复杂的方式来存储元素的，使用HashSet能够最快的获取集合中的元素，效率非常高（以空间换时间）。会根据hashcode和equals来庞端是否是同一个对象，如果hashcode一样，并且equals返回true，则是同一个对象，不能重复存放。
实例：
package com.set;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
class Student{
int id;
public Student(int id) {
this.id = id;
}
@Override
public String toString() {
return this.id+"";
}
@Override
public int hashCode() {
return this.id;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (obj instanceof Student){
Student stu = (Student) obj;
if (stu.id == this.id)
return true;
}
return false;
}
}
public class HashSetTest {
public static void main(String[] args) {
Set<Student> set = new HashSet<Student>();
Student s1 = new Student(1);
Student s2 = new Student(1);
Student s3 = new Student(2);
set.add(s1);
set.add(s2);
set.add(s3);
for (Student s : set) {
System.out.println(s);
}
}
}
正如上例所示，重写了hashCode()和equals()方法来区分同意对象后，就不能存放同以对象了。如果注释这两个方法，则所有Student对象视为不同对象，都可以存放。
3.2 TreeSet介绍及简单使用
介绍：
TreeSet也不能存放重复对象，但是TreeSet会自动排序，如果存放的对象不能排序则会报错，所以存放的对象必须指定排序规则。排序规则包括自然排序和客户排序。
①自然排序：TreeSet要添加哪个对象就在哪个对象类上面实现java.lang.Comparable接口，并且重写comparaTo()方法，返回0则表示是同一个对象，否则为不同对象。
②客户排序：建立一个第三方类并实现java.util.Comparator接口。并重写方法。定义集合形式为TreeSet ts = new TreeSet(new 第三方类());
实例：
下面一个例子用TreeSet存放自然排序的对象：
package com.set;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
class Student1 implements Comparable<Student1>{
int id;
public Student1(int id) {
this.id = id;
}
@Override
public String toString() {
return this.id+"";
}
@Override
public int hashCode() {
return this.id;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (obj instanceof Student1){
Student1 stu = (Student1) obj;
if (stu.id == this.id)
return true;
}
return false;
}
public int compareTo(Student1 o) {
return (this.id-o.id);
}
}
public class TreeSetTest {
public static void main(String[] args) {
Set<Student1> set = new TreeSet<Student1>();
Student1 s1 = new Student1(5);
Student1 s2 = new Student1(1);
Student1 s3 = new Student1(2);
Student1 s4 = new Student1(4);
Student1 s5 = new Student1(3);
set.add(s1);
set.add(s2);
set.add(s3);
set.add(s4);
set.add(s5);
for (Student1 s : set) {
System.out.println(s);
}
}
}
输出结果为：
1
2
3
4
5
3.3 Linked HashSet介绍
介绍：LinkedHashSet按照插入顺序保存对象，同时还保存了HashSet的查询速度。
4 Map介绍及简单使用
介绍：
Map接口中键和值一一映射. 可以通过键来获取值。
给定一个键和一个值，你可以将该值存储在一个Map对象. 之后，你可以通过键来访问对应的值。
当访问的值不存在的时候，方法就会抛出一个NoSuchElementException异常.
当对象的类型和Map里元素类型不兼容的时候，就会抛出一个 ClassCastException异常。
当在不允许使用Null对象的Map中使用Null对象，会抛出一个NullPointerException 异常。
当尝试修改一个只读的Map时，会抛出一个UnsupportedOperationException异常。
序号 |
方法描述 |
1 |
void clear( ) |
2 |
boolean containsKey(Object k) |
3 |
boolean containsValue(Object v) |
4 |
Set entrySet( ) |
5 |
boolean equals(Object obj) |
6 |
Object get(Object k) |
7 |
int hashCode( ) |
8 |
boolean isEmpty( ) |
9 |
Set keySet( ) |
10 |
Object put(Object k, Object v) |
11 |
void putAll(Map m) |
12 |
Object remove(Object k) |
13 |
int size( ) |
14 |
Collection values( ) |
实例：
import java.util.*;
public class CollectionsDemo {
public static void main(String[] args) {
Map m1 = new HashMap();
m1.put("Zara", "8");
m1.put("Mahnaz", "31");
m1.put("Ayan", "12");
m1.put("Daisy", "14");
System.out.println();
System.out.println(" Map Elements");
System.out.print("\t" + m1);
}}
以上实例编译运行结果如下：
Map Elements
{Mahnaz=31, Ayan=12, Daisy=14, Zara=8}
4.1 Hashtable介绍及简单使用
介绍：
Hashtable是原始的java.util的一部分， 是一个Dictionary具体的实现 。
然而，Java 2 重构的Hashtable实现了Map接口，因此，Hashtable现在集成到了集合框架中。它和HashMap类很相似，但是它支持同步。
像HashMap一样，Hashtable在哈希表中存储键/值对。当使用一个哈希表，要指定用作键的对象，以及要链接到该键的值。
然后，该键经过哈希处理，所得到的散列码被用作存储在该表中值的索引。
实例：
下面的程序说明这个数据结构支持的几个方法：
import java.util.*;
public class HashTableDemo {
public static void main(String args[]) {
// Create a hash map
Hashtable balance = new Hashtable();
Enumeration names;
String str;
double bal;
balance.put("Zara", new Double(3434.34));
balance.put("Mahnaz", new Double(123.22));
balance.put("Ayan", new Double(1378.00));
balance.put("Daisy", new Double(99.22));
balance.put("Qadir", new Double(-19.08));
// Show all balances in hash table.
names = balance.keys();
while(names.hasMoreElements()) {
str = (String) names.nextElement();
System.out.println(str + ": " +
balance.get(str));
}
System.out.println();
// Deposit 1,000 into Zara's account
bal = ((Double)balance.get("Zara")).doubleValue();
balance.put("Zara", new Double(bal+1000));
System.out.println("Zara's new balance: " +
balance.get("Zara"));
}}
以上实例编译运行结果如下：
Qadir: -19.08Zara: 3434.34Mahnaz: 123.22Daisy: 99.22Ayan: 1378.0
Zara's new balance: 4434.34
4.2 HashMap简单使用
介绍：以下实例演示了如何使用 Collection 类的 iterator() 方法来遍历集合：
import java.util.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
HashMap< String, String> hMap =
new HashMap< String, String>();
hMap.put("1", "1st");
hMap.put("2", "2nd");
hMap.put("3", "3rd");
Collection cl = hMap.values();
Iterator itr = cl.iterator();
while (itr.hasNext()) {
System.out.println(itr.next());
}
}}
以上代码运行输出结果为：
3rd
2nd
1st
4.3 WeakHashMap介绍
介绍：
WeakHashMap实现了Map接口，是HashMap的一种实现，他使用弱引用作为内部数据的存储方案，WeakHashMap可以作为简单缓存表的解决方案，当系统内存不够的时候，垃圾收集器会自动的清除没有在其他任何地方被引用的键值对。
如果需要用一张很大的HashMap作为缓存表，那么可以考虑使用WeakHashMap，当键值不存在的时候添加到表中，存在即取出其值。
WeakHashMap weakMap = new WeakHashMap<Integer, byte[]>();
for(int i = 0; i < 10000; i++){
Integer ii = new Integer(i);
weakMap.put(ii, new byte[i]);
}
参考资料：