JAVA笔记---集合与泛型

我们知道变量只能存放一个数据，数组可以存放多个数据，但数据必须是同一类型，而且数组一旦定义，长度将不能再变化，然而在开发过程中，很多时候我们不能确定需要存放多少元素，这时就需要使用集合类。
集合可以存放多个数据，数据可以是不同类型，而且集合大小可以动态增长。

而为什么需要使用泛型呢，因为存入集合中的元素可以是任何类型的，当从集合中取出时，所有的元素都是Object类型，需要进行向下的强制类型转换，转换到特定的类型，而泛型的思想就是先指定好类型，这样集合就只能容纳该类型的元素。

JAVA集合类分为了Map和Collection两个大的类别:
第一个大类是Collection接口类。它定义了所有集合的基本操作，如添加、删除、遍历等。它的子接口Set、List等则提供了更加特殊的功能，可以参考以下Collection接口树体系结构:
JAVA笔记---集合与泛型

第二个大类是Map接口类。与哈希表类似，保存的是键值对的集合，可以通过键来实现对值元素的访问，可以参考以下Map接口树体系结构:
JAVA笔记---集合与泛型

以下总结下三种类型的集合Set,List,Map以及每一种情况下分成的小类:
1.集(Set)：集里的对象不按任何特定的方式排列，按索引值来操作数据，不能有重复的元素:
HashSet：底层是哈希表数据结构，根据hashCode和equals方法来确定元素的唯一性;
TreeSet：可以对Set集合中的元素进行排序（自然循序），底层的数据结构是二叉树，也可以自己写个类实现Comparable 或者 Comparator 接口，定义自己的比较器，将其作为参数传递给TreeSet的构造函数。

2.序列(List)：序列中的对象以线性方式存储，按索引值来操作数据，可以有重复的元素:
ArrayList：底层的数据结构是数组结构，特点是：查询很快，增删稍微慢点，线程不同步；
LinkedList：底层使用的是链表数据结构，特点是：增删很快，查询慢；
Vector：底层是数组数据结构，线程同步，被ArrayList代替了，现在用的只有他的枚举。

3.映射(Map)：映射的每一项为“名称—数值”对，名称不可以重复，值可以重复，一个名称对应一个唯一的值:
HashMap：底层是哈希表数据结构，可以存入null键和null值，线程不同步，效率较高，代替了Hashtable；
TreeMap:底层是二叉树数据结构，线程不同步，可以用于个map集合中的键进行排序。

本文只讨论使用最常见的ArrayList的用法，其余的在使用过程中再记笔记。
ArrayList是一个数组队列，相当于动态数组, 它的容量能动态增长，下面以代码的形式看下ArrayList中常用的方法:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
public class JavaArrayList {
public static void main(String args[]){
        ArrayList alist = new ArrayList();
//添加整数类型数据
        alist.add(12); 
        alist.add(12); 
//添加字符类型数据
        alist.add("ab"); 
//添加float类型数据
        alist.add(12.34); //结果为1212ab12.34

//indexOf()方法可以返回指定元素所在的位置
int index1 = alist.indexOf("ab"); //返回"ab"所在的第几个位置，这里为3
int index2 = alist.indexOf("abc"); //"abc"在ArrayList中不存在，返回-1

//set()方法用来重新设定某一位置的值，改变第2个元素的值为aa
        alist.set(1, "aa"); //结果为12aaab12.34

//Remove方法用于删除一个元素，通过元素本身的引用来删除,比如remove(2)表示删除链表中第三个元素
        alist.remove(2);  //结果为12aa12.34

//以下介绍两种方式遍历ArrayList
//第一种通过for循环
for (int i = 0; i < alist.size(); i++) {
            System.out.println(alist.get(i));
        }
//第二种通过迭代器
        Iterator itor = alist.iterator();
while (itor.hasNext()) {
            System.out.println(itor.next());
        }
    } 
}

下面在介绍下泛型的用法，理解了泛型的概念之后其用户与普通集合用法是相似的，只不过开始的时候需要指定集合允许添加的数据类型。
比如在开始创建ArrayList的时候通过List<String>，直接限定了list集合中只能含有String类型的元素:

ArrayList<String> alist = new ArrayList<String>();
//或者
List<String> alist = new ArrayList<String>();
//这个时候如果再添加不是String类型的数据将会报错
alist.add("abc"); //可以
alist.add(123); //添加整型数据，不可以

当然这只是泛型最简单也是用的最多的一种用法，如果想了解更多用法可以参考下这篇博客:Java泛型入门

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