Java-集合类

Posted 2022-08-08 旷世奇才李先生

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文章目录

• 前言
• 一、集合类概述
• 二、Collection接口
• 三、List集合
• • 1、List接口
  • 2、List接口的实现类
• 四、Set集合
• 五、Map集合
• • 1、Map接口
  • 2、Map接口的实现类
• 六、总结

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前言

集合可以看作是一个容器，如红色的衣服可以看作是一个集合，所有Java类的书也可以看作是一个集合。对于集合中的各个对象很容易将其存放到集合中，也很容易将其从集合中取出来，还可以将其按照一定的顺序进行摆放。Java中提供了不同的集合类，这些类具有不同的存储对象的方法，并提供了相应的方法以方便用户对集合进行遍历、添加、删除以及查找指定的对象。学习Java语言一定要学会使用集合。

一、集合类概述

java.util包中提供了一些集合类，这些集合类又被称为容器。提到容器不难想到数组，集合类与数组的不同之处是，数组的长度是固定的，集合的长度是可变的；数组用来存放基本类型的数据，集合用来存放对象的引用。常用的集合有List集合、set集合和Map集合，其中List与Set继承了Collection接口，各接口还提供了不同的实现类。

二、Collection接口

Collection接口是层次结构中的根接口。构成Collection的单位称为元素。Collection接口通常不能直接使用，但该接口提供了添加元素、删除元素、管理数据的方法。由于List接口与Set接口都继承了Collection接口，因此这些方法对List集合与Set集合是通用的。常用的方法如下表。

方法	功能描述
add(E e)	将指定的对象添加到该集合中
remove(Object o)	将指定的对象从该集合中移除
isEmpty()	返回boolean值，用于判断当前集合是否为空
iterator()	返回在此Collection的元素上进行迭代的迭代器。用于遍历集合中的对象
size()	返回int型值，获取该集合中元素的个数

如何遍历集合中的每个元素呢？通常遍历集合，都是通过迭代器（Iterator）来实现。Collection接口中的iterator()方法可返回在此Collection进行迭代的迭代器。下面的实例就是典型的遍历集合的方法。

public class Test 
    public static void main(String[] args) 
        Collection<String> list = new ArrayList<>();//实例化集合类对象
        list.add("a");
        list.add("b");
        list.add("c");
        Iterator<String> it = list.iterator();
        while (it.hasNext())
            String str = it.next();
            System.out.println(str);
        
    

三、List集合

List集合包括List接口以及List接口的所有实现类。List集合中的元素允许重复，各元素的顺序就是对象插入的顺序。类似Java数组，用户可通过使用索引（元素在集合中的位置）来访问集合中的元素。

1、List接口

List接口继承了Collection接口，因此包含Collection中的所有方法。此外，List接口还定义了以下两个非常重要的方法。

get(int index)：获得指定索引位置的元素
set(int index,Object obj)：将集合中指定索引位置的对象修改为指定的对象。

2、List接口的实现类

List接口的常用实现类有ArrayList与LinkedList。

ArrayList类实现了可变的数组。允许保存所有元素，包括null，并可以根据索引位置对集合进行快速的随机访问；缺点是向指定的索引位置插入对象或删除对象的速度较慢。
LinkedList类采用链表结构保存对象。这种结构的优点是便于向集合中插入和删除对象，需要向集合中插入、删除对象时，使用LinkedList类实现的List集合的效率较高；但对于随机访问集合中的对象，使用LinkedList类实现List集合的效率较低。

四、Set集合

Set集合中的对象不按特定的方式排序，只是简单地把对象加入集合中，但Set集合中不能包含重复对象。Set集合由Set接口和Set接口的实现类组成。Set接口继承了Collection接口，因此包含Collection接口的所有方法。
Set接口常用的实现类有HashSet类与TreeSet类

HashSet类实现set接口，由哈希表支持。它不保证Set的迭代顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。此类允许使用null元素。
TreeSet类不仅实现了Set接口，还实现了java.util.SortedSet接口，因此，TreeSet类实现的Set集合在遍历集合时按照自然顺序递增排序，也可以按照指定比较器递增排序，即可以通过比较器对用TreeSet类实现的Set集合中的对象进行排序。TreeSet类新增的方法如下表所示。

方法	功能描述
first()	返回此Set中当前第一个（最低）元素
last()	返回此Set中当前最后一个（最高）元素
comparator	返回对此Set中元素进行排序的比较器。如果此Set使用自然顺序，则返回null
headSet(E toElement)	返回一个新的Set集合，新集合是toElement（不包含）之前的所有对象
subSet(E fromElement,E fromElement)	返回一个新的Set集合，是formElement（包含）对象与formElement（不包含）对象之间的所有对象
tailSet(E fromElement)	返回一个新的Set结合，新集合包含对象fromElement（包含）之后的所有对象。

五、Map集合

Map集合没有继承Collection接口，其提供的是key到value的映射。Map中不能包含相同的key，每个key只能映射一个value。key还决定了存储对象在映射中的存储位置，但不是由key对象本身决定的，而是通过一种“散列技术”进行处理，产生一个散列码的整数值。散列码通常用作一个偏移量，该偏移量对应分配给映射的内存区域的起始位置，从而确定存储对象在映射中的存储位置。Map集合包括Map接口以及Map接口的所有实现类。

1、Map接口

Map接口提供了将key映射到值的对象。一个映射不能包含重复的key，每个key最多只能映射到一个值。Map接口中同样提供了集合的常用方法，除此之外还包括如下表的常用方法。

方法	功能描述
put(K key, V value)	向集合中添加指定的key与value的映射关系
containsKey(Object key)	如果此映射包含指定key的映射关系，则返回true
containsValue(Object value)	如果此映射将一个或多个key映射到指定值，则返回true
get(Object key)	如果存在指定的key对象，则返回该对象对应的值，否则返回null
keySet()	返回该集合中的所有key对象形成的Set集合
values()	返回该集合中所有值对象形成的Collection集合

2、Map接口的实现类

Map接口常用的实现类有HashMap和TreeMap。建议使用HashMap类实现Map集合，因为由HashMap类实现的Map集合添加和删除映射关系效率更高。HashMap是基于哈希表的Map接口的实现，HashMap通过哈希码对其内部的映射关系进行快速查找；而TreeMap中的映射关系存在一定的顺序，如果希望Map集合中的对象也存在一定的顺序，应该使用TreeMap类实现Map集合。

HashMap类是基于哈希表的Map接口的实现，此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用null值和null键，但必须保证键的唯一性。HashMap通过哈希表对其内部的映射关系进行快速查找。此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。
TreeMap类不仅实现了Map接口，还实现了java.util.SortedMap接口，因此，集合中的映射关系具有一定的顺序。但在添加、删除和定位映射关系时，TreeMap类比HashMap类性能稍差，由于TreeMap类实现的Map集合中的映射关系是根据对象按照一定的顺序排列的，因此不允许键对象是null。

六、总结

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文章中涉及到的命令大家一定要像我一样每个都敲几遍，只有在敲的过程中才能发现自己对命令是否真正的掌握了。

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