java集合类学习笔记1

一.集合的接口

java集合类库也将接口与实现相分离。首先看一下大家都熟悉的数据结构-队列是如何分离的。队列接口指出可以在队列的尾部添加元素，在队列的头部删除元素，并且可以查找队列中元素的个数。当需要收集对象，并按照“先进先出”的规则检索对象时就应该使用队列。

队列通常有两种实现方式：循环数组 和 链表。循环数组查询数据的效率比链表高，但是增加和删除元素的速度没链表快。并且循环数组是一个有界集合，即容量有限，如果程序中要收集的对象数量没有上限，就最好使用链表来实现。

在Java类库中，集合类的基本接口是Collection接口，这个接口有两个基本方法：

public interface Collection<E>
{
    boolean add(E element);
    Iterator<E> iterator();
    ...
}       

add方法用于往集合中添加元素。如果添加元素确实改变了集合就返回true，如果集合没有改变就返回false。注意，如果视图往集中添加一个元素，而这个对象在集中已经存在，这个添加请求就没有实效，因为集中不允许有重复的对象，返回false。

iterator方法用于返回一个实现了Iterator接口的对象。可以使用迭代器依次访问集合中的元素。

1.迭代器

Iterator接口包含3个方法：

public interface Iterator<E>
{
    E next();
    boolean hasNext();
    void remove();
}

通过反复调用next方法，可以逐个访问集合中的每个元素。但是如果达到了集合的末尾，next方法将会抛出一个NoSuchElementException。因此在调用next之前调用hasNext方法。

元素被访问的顺序取决于集合类型。如果对ArrayList等有序集合迭代，迭代器将从索引0开始，依次往下。如果访问HashSet等无序集合的元素，每个元素将会按照某种随机的次序出现。虽然可以确定在迭代过程中能够遍历到集合中所有的集合元素，但却无法预知元素被访问的次序。

注意：java集合类库中的迭代器与其他类库中的迭代器在概念上有重要的区别。在传统的类库中，比如C++的标准模版库，迭代器是根据数组索引建模的。这样的话，就可以根据数组索引i来查看数组元素a[i]。但是java迭代器不是这样操作，它查找一个元素的唯一方法是调用next，而在执行查找操作的同时，迭代器的位置随之向前移动。

因此，应该将java迭代器默认为位于两个元素之间。当调用next时，迭代器就越过下一个元素，并返回刚刚越过的那个元素的引用。

2.删除元素

Iterator接口的remove方法将会删除上次调用next方法时返回的元素。即使想要删除指定位置上的元素，仍然要越过这个元素。更重要的是，对next和remove方法的调用具有相互依赖性。如果调用remove之前没有调用next将是不合法的。如果这样做，会抛出一个IllegalStateException异常。

3.泛型实用方法

由于Collection和Iterator都是泛型接口，可以编写操作任何集合类型的实用方法。下面是一个用于检测集合是否包含指定元素的泛型方法：

public static <E> boolean contains(Collection<E> c,Object obj)
{
    for(E element : c)
        if(element.equals(obj))
            return true;
    return false;
}

事实上，Collection接口声明了很多有用的方法，所有的实现类都必须提供这些方法。比如：

       int size();

       boolean isEmpty();

　　boolean contains(Object obj);

　　boolean containsAll(Collection<?> c);

　　boolean equals(Object obj)

　　boolean addAll(Collection<? extends E> from)

　　boolean remove(Object obj)

　　boolean removeAll(Collection<?> c)

　　void clear();

　　boolean retainAll(Collection<?> c)

Java类库提供了一个类AbstractCollection。一个具体的集合类可以扩展AbstractCollection。