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java容器---集合总结
思考为什么要引入容器这个概念？
Java有多种方式保存对象（应该是对象的引用），例如使用数组时保存一组对象中的最有效的方式，如果你想保存一组基本类型的数据，也推荐使用这种方式，但大家知道数组是具有固定尺寸的，你必须事先知道你要需要多少个对象。但是在一般的情况中，你在写程序中并不知道将需要多少个对象，或者是否需要更加复杂的方式来存储对象，因此数组尺寸固定很不爽！
为了解决上述问题，引入了容器的概念。容器提供了完善的方法来保存对象，你可以使用这些工具来解决数量惊人的问题。Java容器类可以自动调整自己的尺寸，因此与数组不同，你可以将任意数量的对象放到容器中，并不担心容器设置为多大。
集合特点：
1，用于存储对象的容器。
2，集合的长度是可变的。
3，集合中不可以存储基本数据类型值。
java容器类库用途是保存对象。分为2类：
1. Collection
一个独立元素的序列，这些元素都服从一条或多条规则。List必须按照插入的顺序保存元素，Set不能有重复元素。Queue按照排队规则来确定对象产生的顺序（通常与插入的顺序相同）。
2. Map
一组成对的键值对对象，允许使用键来查找值，将数字和对象关联到一起。映射表允许我们使用另一个对象来查找某个对象，也被称为关联数组或字典。Map很强大
List类型
List接口在Collection的基础上添加了大量的方法，使得可以在List中间插入和移除元素。
1 ArrayList和 LinkedList
都按照被插入的顺序保存元素，区别在于执行某些操作时的性能。且LinkedList包含的操作也多于ArrayList.
（1）ArrayList ：优势随机访问元素比较快，有连续的数组空间，但是在List的中间插入和移除元素时较慢，需要大量的移动内部的元素。
你可以把ArrayList 当做“可以自动扩充自身的数组”来看待，使用ArrayList也相当简单：创建一个实例，用add（）插入对象；然后用get（）访问这些对象，此时需要索引，就像数组一样，但是不需要方括号。ArrayList还有一个size()方法，使你知道有多少个元素添加进来，从而不会不小心因索引越界而引发错误。
（2）LinkedList：在LinkedList中间插入删除较快，提供优化的顺序访问。随机访问时较慢，特性集较ArrayList 大。各种Queue以及栈的行为，由LinkedList提供支持。
Set类型
1.HashSet TreeSet LinkedHashSet
输出显示在Set中，每个相同的项只保存一次，但存储的方式不同：
(1) Hashset存储方式复杂，但保证了最快的获取速度
（2）TreeSet按照升序保存对象
（3）LinkedHashSet按照添加的顺序保存对象
Map
可以使用键来查找对象，类似于数组下标。Map.put(key,value)插入数据，Map.get(key)查找数据。键要求唯一。存储方式不是顺序存储，速度快。不必指定Map的尺寸，因为它自己会自动的调整。
（1）HashMap使用最快的查找技术，存储无顺序。
（2）TreeMap按照比较结果升序保存。
（3）LinkedHashMap按照插入顺序保存键，同时保留HashMap的查询速度。
迭代器（也是一种设计模式）
容器缺点：使用容器，必须对容器的确切类型进行编程，但若像更换或扩展至其他容器，必须重写代码。迭代器可以解决这个问题，实现代码的重用。它是一个对象，它的工作是遍历并选择序列中的对象，而客户端程序员不必知道或关心该序列底层的结构。它是轻量级对象，创建的代价小。
因此经常对迭代器有些奇怪的限制：
1)使用方法Iterator()要求容器返回一个Iterator。Iterator将准备好返回序列中的第一个元素。
2)使用next()获得序列的下一个元素。
3)使用hasNext()检查序列中是否还有元素。
4)使用remove()将迭代器新近返回的元素删除。
迭代器能够将遍历序列的操作与序列底层的结构分离，它统一了对容器的访问方式，这是它的威力所在。
框架的顶层Collection接口：
Collection的常见方法：
1，添加。
boolean add(Object obj):
boolean addAll(Collection coll):
2，删除。
boolean remove(object obj):
boolean removeAll(Collection coll);
void clear();
3，判断：
boolean contains(object obj):
boolean containsAll(Colllection coll);
boolean isEmpty():判断集合中是否有元素。
4，获取：
int size():
Iterator iterator():取出元素的方式：迭代器。
该对象必须依赖于具体容器，因为每一个容器的数据结构都不同。
所以该迭代器对象是在容器中进行内部实现的。
对于使用容器者而言，具体的实现不重要，只要通过容器获取到该实现的迭代器的对象即可，
也就是iterator方法。
Iterator接口就是对所有的Collection容器进行元素取出的公共接口。
5，其他：
boolean retainAll(Collection coll);取交集。
Object[] toArray():将集合转成数组。
package cn.itcast.p3.collection.demo;import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;public class CollectionDemo { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { /*Collection coll = new ArrayList(); show(coll); */ Collection c1 = new ArrayList(); Collection c2 = new ArrayList(); show(c1,c2); } public static void show(Collection c1,Collection c2){ //给c1添加元素。 c1.add("abc1"); c1.add("abc2"); c1.add("abc3"); c1.add("abc4"); //给c2添加元素。 c2.add("abc2"); c2.add("abc5"); c2.add("abc6"); System.out.println("c1:"+c1);//c1:[abc1, abc2, abc3, abc4] System.out.println("c2:"+c2);//c2:[abc2, abc5, abc6] //将c2中的元素添加到c1集合中,添加一堆 c1.addAll(c2); System.out.println(c1);//[abc1, abc2, abc3, abc4, abc2, abc5, abc6] //演示removeAll //将两个集合中的相同元素从调用removeAll的集合中删除,从c1中删除c1和c2相同的元素 /* boolean b = c1.removeAll(c2); System.out.println("removeAll:"+b); System.out.println("c1"+c1);//c1[abc1, abc3, abc4]*/ //演示containsAll，c1集合中是否包含C2中的所有元素，包含返回true boolean b1 = c1.containsAll(c2); System.out.println("containsAll:"+b1);
//演示retainAll 取交集，保留和指定的集合相同的元素，而删除不同的元素。和removeAll功能相反 。
//c2:[abc2, abc5, abc6],
//addAll后的C1:[abc1, abc2, abc3, abc4, abc2, abc5, abc6]// boolean b = c1.retainAll(c2);// System.out.println("retainAll:"+b);// System.out.println("c1:"+c1);//c1:[abc2, abc2, abc5, abc6] } /** * 测试集合 Collection集合中的方法 * @param coll */ public static void show(Collection coll){ //1,添加元素。add. coll.add("abc1"); coll.add("abc2"); coll.add("abc3"); System.out.println(coll); //2，删除元素。remove if(coll.contains("abc2")){ coll.remove("abc2");//会改变集合的长度 } //清空集合 //coll.clear();//清空集合中的元素，但是集合还在，集合为[]空 System.out.println(coll.contains("abc3")); System.out.println(coll); }}
Collection集合的遍历：使用Iterator
import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;import java.util.Iterator;public class IteratorDemo { /** * java.util.NoSuchElementException */ public static void main(String[] args) { Collection coll = new ArrayList(); coll.add("abc1"); coll.add("abc2"); coll.add("abc3"); coll.add("abc4"); System.out.println(coll);//[abc1, abc2, abc3, abc4] //使用了Collection中的iterator()方法。 调用集合中的迭代器方法，是为了获取集合中的迭代器对象。 Iterator it = coll.iterator(); while(it.hasNext()){ System.out.println(it.next()); } /* for(Iterator it = coll.iterator(); it.hasNext(); ){ System.out.println(it.next()); }*/ }}
Collection
|--List：有序(存入和取出的顺序一致),元素都有索引(角标)，元素可以重复。
|--Set：元素不能重复,无序。
import java.util.ArrayList;import java.util.List;/** * List:特有的常见方法：有一个共性特点就是都可以操作角标。 1，添加 void add(index,element); void add(index,collection);2，删除； Object remove(index):3，修改： Object set(index,element); 4，获取： Object get(index); int indexOf(object);获取指定元素的索引 int lastIndexOf(object); List subList(from,to); * * */public class ListDemo { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList(); show(list); } public static void show(List list) { //添加元素 list.add("abc1"); list.add("abc2"); list.add("abc3"); System.out.println(list);//[abc1, abc2, abc3] //插入元素,在列表的指定位置插入元素 list.add(1,"abc9"); System.out.println(list);//[abc1, abc9, abc2, abc3] //删除元素。 System.out.println("remove:"+list.remove(2));//remove:abc2 //修改元素。 System.out.println("set:"+list.set(1, "abc8"));//set:abc9 //获取元素。 System.out.println("get:"+list.get(0));//get:abc1 System.out.println(list);//[abc1, abc8, abc3] //获取子列表。 System.out.println("sublist:"+list.subList(1, 3));//sublist:[abc8, abc3] //根据对象获取位置 System.out.println(list.indexOf("abc8"));//1 System.out.println(list.lastIndexOf("abc3"));//2 System.out.println(list);//[abc1, abc8, abc3] }}
List的遍历方式以及使用，使用Iterator接口的子接口ListIterator来完成在迭代中对集合元素进行的增删改查，不会抛出并发修改的异常
import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;import java.util.List;import java.util.ListIterator;public class ListDemo2 { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList(); showListIterator(list); } /** * 可以使用Iterator接口的子接口ListIterator来完成在迭代中对集合元素进行的增删改查，不会抛出并发修改的异常 * 线程只操作迭代对象，不修改集合，这就不是并发的操作，是迭代对象ListIterator中自己的增删改方法，而不是调用集合中的方法 * @param list */ public static void showListIterator(List list){ list.add("abc1"); list.add("abc2"); list.add("abc3"); list.add("abc4"); list.add("abc5"); System.out.println("list:"+list); ListIterator it = list.listIterator(); while(it.hasNext()){ Object obj = it.next(); if(obj.equals("abc4")){ //it.add("abc9");//不是list.add it.set("abc9"); } else System.out.print(" "+obj); } System.out.print("\n"); System.out.println("********************************"); //System.out.println("hasnext:"+it.hasNext()); //System.out.println("hasPrevious:"+it.hasPrevious()); //System.out.println("previous:"+it.previous()); //逆向遍历 while(it.hasPrevious()){ System.out.print(" "+it.previous());//输出 abc5 abc9 abc3 abc2 abc1 } System.out.print("\n"); System.out.println("********************************"); System.out.println(list); } /** * java.util.ConcurrentModificationException:当方法检测到对象的并发修改，但不允许这种修改时，抛出此异常 * 集合和迭代器同时对元素进行修改，就会产生异常，一个线程对collection集合迭代，另一个对Collection进行修改的时候， * 就会出现上面的异常 * @param list */ public static void showConcurrentModificationException(List list){ list.add("abc1"); list.add("abc2"); list.add("abc3"); System.out.println("list:"+list); Iterator it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ Object obj = it.next();//java.util.ConcurrentModificationException //在迭代器过程中，不要使用集合操作元素，容易出现异常。 //可以使用Iterator接口的子接口ListIterator来完成在迭代中对元素进行更多的操作。 if(obj.equals("abc2")){ list.add("abc9"); } else System.out.println("next:"+obj); } System.out.println(list); } /** * List集合的遍历，下面两种方法都可以 * @param list */ public static void show(List list) { list.add("abc1"); list.add("abc2"); list.add("abc3"); list.add("abc4"); //第一种使用iterator Iterator it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ System.out.println("next:"+it.next()); } //list特有的取出元素的方式之一。 for(int x=0; x<list.size(); x++){ System.out.println("get:"+list.get(x)); } }}
List:
|--Vector:内部是数组数据结构，是同步的。增删，查询都很慢！
|--ArrayList:内部是数组数据结构，是不同步的。替代了Vector。查询的速度快。
|--LinkedList:内部是链表数据结构，是不同步的。增删元素的速度很快。
Vector：
import java.util.Enumeration;import java.util.Iterator;import java.util.Vector;public class VectorDemo { /**Enumeration枚举接口的功能和Iterator迭代器接口的功能是重复的，Iterator接口添加了一个可选的移除方法，并使用较短的方法名 * java1.2开始，使用Iterator替代Enumeration * @param args */ public static void main(String[] args) { Vector v = new Vector(); v.addElement("abc1"); v.addElement("abc2"); v.addElement("abc3"); v.addElement("abc4"); Enumeration en = v.elements(); while(en.hasMoreElements()){ System.out.println("nextelment:"+en.nextElement()); } Iterator it = v.iterator(); while(it.hasNext()){ System.out.println("next:"+it.next()); } }}
ArrayList
package cn.itcast.p.bean;public class Person { private String name; private int age; public Person() { super(); } public Person(String name, int age) { super(); this.name = name; this.age = age; }public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public String toString(){ return name+":"+age; } }
}
import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;import cn.itcast.p.bean.Person;public class ArrayListTest { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { ArrayList<Person> al = new ArrayList<Person>(); al.add(new Person("listP1",21)); al.add(new Person("listP1",22)); al.add(new Person("listP2",23)); al.add(new Person("listP3",24)); System.out.println(al);//[listP1:21, listP1:22, listP2:23, listP3:24] Iterator it = al.iterator(); while(it.hasNext()){ Person p = (Person) it.next(); System.out.println(p.getName()+"--"+p.getAge()); } }}
输出：
[listP1:21, listP1:22, listP2:23, listP3:24]
listP1--21
listP1--22
listP2--23
listP3--24
LinkedList:
addFirst();
addLast():
jdk1.6
offerFirst();
offetLast();
getFirst();.//获取但不移除，如果链表为空，抛出NoSuchElementException.
getLast();
jdk1.6
peekFirst();//获取但不移除，如果链表为空，返回null.
peekLast():
removeFirst();//获取并移除，如果链表为空，抛出NoSuchElementException.
removeLast();
jdk1.6
pollFirst();//获取并移除，如果链表为空，返回null.
pollLast();
import java.util.Iterator;import java.util.LinkedList;public class LinkedListDemo { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { LinkedList link = new LinkedList(); link.addFirst("abc1"); link.addFirst("abc2"); link.addFirst("abc3"); link.addFirst("abc4"); System.out.println(link); System.out.println("使用getFirst---"+link.getFirst());//获取第一个但不删除。当链表为空的时候会抛出抛出NoSuchElementException System.out.println("使用getLast---"+link.getLast());//获取最后一个元素，当链表为空的时候会抛出抛出NoSuchElementException System.out.println("使用peekFirst---"+link.peekFirst());//获取第一个元素，当链表为为空的时候不会报异常 System.out.println("使用peekLast---"+link.peekLast());//获取最后一个元素 // System.out.println("使用link.removeFirst---"+link.removeFirst());//获取第一个元素但是会删除。abc4，当链表为空的时候会抛出抛出NoSuchElementException// System.out.println("使用removeFirst---"+link.removeFirst());//abc3// System.out.println("使用removeLast---"+link.removeLast());//获取最后一个元素，并移除abc1 System.out.println("使用pollFirst---"+link.pollFirst());//获取第一个元素并从集合中移除（1.6，出来的新方法，当链表为为空的时候不会报异常） System.out.println("使用pollFirst---"+link.pollFirst()); System.out.println("使用pollLast---"+link.pollLast());//获取最后一个元素并从集合中移除 System.out.println("使用pollLast---"+link.pollLast());// while(!link.isEmpty()){// System.out.println(link.removeLast());// } System.out.println(link);// Iterator it = link.iterator();// while(it.hasNext()){// System.out.println(it.next());// } }}
Set:元素不可以重复，是无序。
Set接口中的方法和Collection一致。
|--HashSet: 内部数据结构是哈希表 ，是不同步的。
如何保证该集合的元素唯一性呢？
是通过对象的hashCode和equals方法来完成对象唯一性的。
如果对象的hashCode值不同，那么不用判断equals方法，就直接存储到哈希表中。
如果对象的hashCode值相同，那么要再次判断对象的equals方法是否为true。
如果为true，视为相同元素，不存。如果为false，那么视为不同元素，就进行存储。
记住：如果元素要存储到HashSet集合中，必须覆盖hashCode方法和equals方法。
一般情况下，如果定义的类会产生很多对象，比如人，学生，书，通常都需要覆盖equals，hashCode方法。
建立对象判断是否相同的依据。
package cn.itcast.p.bean;public class Person /*extends Object*/ implements Comparable { private String name; private int age; public Person() { super(); } public Person(String name, int age) { super(); this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public String toString(){ return name+":"+age; } //判断人的hash值是否相同 @Override public int hashCode() { System.out.println(this+".......hashCode"+name.hashCode()+age); return name.hashCode()+age*27;// return 100; } //判断人的内容是否相同 @Override public boolean equals(Object obj) { if(this == obj) return true; if(!(obj instanceof Person)) throw new ClassCastException("类型错误"); System.out.println(this+"....equals....."+obj); Person p = (Person)obj; return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age; } } }
package cn.itcast.p4.hashset.test;import java.util.HashSet;import java.util.Iterator;import cn.itcast.p.bean.Person;/* * 往hashSet集合中存储Person对象。如果姓名和年龄相同，视为同一个人。视为相同元素。 */public class HashSetTest { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { HashSet hs = new HashSet(); /* * HashSet集合数据结构是哈希表，所以存储元素的时候，我们需要覆盖hashCode方法和equal方法，来确保放入的对象的唯一性 * 使用的元素的hashCode方法来确定位置，如果位置相同， * 在通过元素的equals来确定是否相同,如果相同的话，就不往set里面存 */ hs.add(new Person("lisi4",24)); hs.add(new Person("lisi7",27)); hs.add(new Person("lisi1",21)); hs.add(new Person("lisi9",29)); hs.add(new Person("lisi7",27)); Iterator it = hs.iterator(); while(it.hasNext()){ Person p = (Person)it.next(); //System.out.println(p); System.out.println(p.getName()+"...."+p.getAge()); } }}
java容器---集合总结