Java集合概述

时间：2023-01-05 15:59:52

容器，是用来装东西的，在Java里，东西就是对象，而装对象并不是把真正的对象放进去，而是指保存对象的引用。要注意对象的引用和对象的关系，下面的例子说明了对象和对象引用的关系

String str = new String("song");

  1. 右边的“new ”，是创建一个String类对象

  2. ()指在对象创建后，调用构造函数，初始化对象。

  3. 左边的“String str”创建了一个String类引用变量str。

  4. “=”使对象引用指向刚创建的String对象

集合是保存其他对象的对象，集合是一种存储机制，可以添加，删除元素以及访问，更新元素的值

Collection

Java集合中的Collection接口是集合框架最基础的接口，Collection接口描述了集合中的主要操作，集合类型不直接实现Collection接口，Collection的直接“子接口”有Set，List，Queue等接口。

下图是Java容器中接口或类之间的继承和实现关系

Java集合概述

继承至该接口的方法有

方法名 说明
boolean add(E e) 确保此 collection 包含指定的元素（可选操作）。
boolean addAll(Collection<? extends E> c) 将指定 collection 中的所有元素都添加到此 collection 中（可选操作）。
void clear() 移除此 collection 中的所有元素（可选操作）。
boolean contains(Object o) 如果此 collection 包含指定的元素，则返回 true。
boolean containsAll(Collection<?> c) 如果此 collection 包含指定 collection 中的所有元素，则返回 true。
boolean equals(Object o) 比较此 collection 与指定对象是否相等。
int hashCode() 返回此 collection 的哈希码值。
boolean isEmpty() 如果此 collection 不包含元素，则返回 true。
Iterator<E> iterator() 返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器。
boolean remove(Object o) 从此 collection 中移除指定元素的单个实例，如果存在的话（可选操作）。
boolean removeAll(Collection<?> c) 移除此 collection 中那些也包含在指定 collection 中的所有元素（可选操作）。
boolean retainAll(Collection<?> c) 仅保留此 collection 中那些也包含在指定 collection 的元素（可选操作）。
int size() 返回此 collection 中的元素数。
Object[] toArray() 返回包含此 collection 中所有元素的数组。
<T> T[] toArray(T[] a) 返回包含此 collection中所有元素的数组；返回数组的运行时类型与指定数组的运行时类型相同。

Set

Set集合不允许重复值，集操作包括并集、交集和差集操作。

  • Set：无序、不包含重复元素
    • HashSet（散列函数）：外部无序地遍历成员
      • LinkedHashSet：外部按成员的插入顺序遍历成员
    • TreeSet（红黑树）：外部有序地遍历成员，并实现了SortedSet，支持子集等要求顺序的操作

List

List集合类型是描述按位置顺序存储元素的对象，同时它还包括基于索引的操作。

  • List：元素有序、可重复、有对应的顺序索引
    • LinkedList：可以在任何位置进行插入和移除操作的有序序列
    • ArrayList（主要实现类，不同步）:可以动态增长和缩减的索引序列
    • （Vector（古老的实现类，同步））

ArrayList集合是一种在内存连续区域中存储元素的通用数组，底层的存储结构是一个允许直接访问元素的数组。（ArrayList取代Vector。Vector是同步的，而ArrayList不是同步的）

  1. ArrayList集合是一种能够直接访问的集合
  2. ArrayList集合是能够在尾部插入和删除元素的通用数组

LinkedList是一个序列，该序列的值有一个值以及标识序列中相邻元素的链接

  1. LinkedList集合的访问必须从列表头开始，按照链接前进到达所要求的值，是一种顺序访问的结构
  2. 在LinkedList中插入或删除元素涉及链中的链接，这些都是O(1)操作

（ListIterator子接口包含add方法，可以从前后两个方向遍历链表中的元素，并可以添加删除元素previous()和hasPrevious方法）

Queue

Queue是典型的先进先出容器

队列（queue）是一种只允许在头部和尾部进行访问的集合，从尾部进入，从头部退出（FIFO）

（由于LinkedList即实现了List接口又实现了Queue接口。所以该类支持队列的行为）

PriorityQueue

优先队列（priority queue）中，元素以任何顺序进入优先队列结构，但是必须按照一定规则的优先顺序被删除。

Map

Map是一种存储键值对的集合，键值可以是任意的对象类型，键唯一标识了元素，而值字段通常具有相关联的信息，访问某个元素只要求键参数，并返回值组件。

  • Map：将对象映射到其他对象所形成的键值对容器，允许使用键来查找值
    • HashMap：能满足用户对Map的通用需求
      • LinkedHashMap：可以记住键值项被添加顺序的Map集合
    • SortedMap

      -TreeMap：键有序的Map集合，并实现了SortedMap，支持子Map等要求顺序的操作

      -EnumMap ：键属于枚举类型的Map集合

迭代器

Iterator接口具有下面三个方法



public interface Iterator<E>{

    E next();

    Boolean hasNext();

    void remove();

}

迭代器的工作是通过反复调用next方法遍历序列中的元素，其用法主要有一下几个步骤：

Collection<String> c = ArrayList()<String>;

Iterator<String> it = c.iterator();

while(it.hasNext()){

    String element = it.next();

    System.out.println(element);

    it.remove();
  1. 使用方法iterator()要求容器返回一个Iterator。
  2. 使用next()获取序列的下一个元素。
  3. 使用hasNext()检查序列中是否还有元素。
  4. 使用remove()删除元素。

（ListIterators是实现双向遍历，并且可以修改单元的列表）

从JavaSE5.0起引入Foreach语句,对于标准类中的任何集合都可以使用Foreach语句

for(String element c){

    System.out.println(c);

}

也可应用于Collection对象，语法规则是

Foreach与Iterator

对于上述两者有一个示例：



import java.util.*;

public class IteratorTest {

	public static void main(String[] args){

		List<Integer> c =new ArrayList<Integer>();

			for(int i=0;i<10;i++)

				c.add(i);//自动装箱

			Integer[] moreInts = {10,11,12,13};

			c.addAll(Arrays.asList(moreInts));

			for(Integer i : c)

				System.out.print(i+ ",");

			System.out.println();

			Iterator it = c.iterator();

			while(it.hasNext()){

				it.next();

				it.remove();

			}

			System.out.print(c);

		}

}

对象的比较

Comparable和 Comparator

Comparable接口定义了一个方法

public interface Comparable<T>

{

int conpareTo(T other);

}

使用COmparable接口序列排序有局限性，如果一个集合中的元素需要按照要求A排序，而另一集合却要按照要求B排序

Comparator接口定义了带有两个显示参数的compare方法

public interface Comparator

{

  int compare(T a ,T b)

]

Comparable和 Comparator 都是用来实现集合中元素的比较、排序的，只是 Comparable 是在集合内部定义的方法实现的排序，Comparator 是在集合外部实现的排序

Comparable 是排序接口。若一个类实现了Comparable接口，就意味着“该类支持排序”。，该对象列表或数组可以通过Collections.sort（或Arrays.sort）进行排序。Comparable接口只提供了int compareTo(T o)方法

Comparator 是比较器接口。让对象（数组）实现比较的功能，可以通过“实现Comparator类来新建一个比较器”，然后通过该比较器对类进行排序。Comparator 接口提供额int compare(T o1,T o2)和 boolean equal（Object obj）方法

集合与数组的转换

数组转换成集合

Arrays.asList的包装器可以实现

String values[] =

HashSet staff = new HashSet<Arrays.asList(values)>;

集合转换成数组

可以使用toArray方法

Object[] values =staff.toArray;

返回的是对象数组

HashMap原理

其他记录

List phones = new ArrayList<>();

使用接口的目的是在于修改实现时，只需要在创建处去修改它

List phones = new LinkedList<>();

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