Java集合框架

Posted 2020-09-05 北方暴雪

Java集合框架结构图完整版

      在完整版的结构图中Collection集合和Map下有许多未实现的抽象类（AbstractCollection、AbstractMap等等）。下面整理一个简化版的，去除了一些不常用的子类和中间的一些抽象类。

Java集合框架结构图简化版

说集合之前先来讲讲对象数组：

对象数组：

数组可以储存基本类型和引用类型，储存引用类型的数组叫对象数组（案例：用数组储存10个Animal类对象）

集合（Collection）：

a)集合的由来：

Java语言是面对对象语言，需要操作众多的对象，所以我们需要一种容器(如:数组和StringBuilder)来储存这些的对象，而数组长度是不可变的，在实际操作中，适应不了多变的需求，所有Java就提供了集合供我们使用。

b)集合与数组的区别：

1.长度区别：数组长度固定；集合长度可变。

2.内容区别：数组可以是基本类型，也可以是引用类型；集合只可以是引用类型。

3.元素：数组只可以是一种元素；集合可以是多种元素。

c)集合的架构：如上图结构；

d)集合的主要功能：

1.增加功能；

2.删除功能；

3.判断功能；

4.获取功能；

5.长度功能；（注意：长度是size,不是length）

6.集合转数组

e)集合的遍历：

1.迭代器Iterator；

2.增强for；

下面先从Collection开刀：

概述：

Collection是单列集合的顶层接口，子接口有List和Set两个继承体系。

使用：

A)创建集合对象      

Collection c = new ArrayList();

B)创建元素对象      

Student[] s = new Student();

C)把元素对象添加到集合中

c.add(s[0]);

D)遍历：

1.创建迭代器   Iterator it = c.iterator();

2.向下转型       Student s = (Student)c.next

功能（源码方便自己回忆 = 。=）：

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 1 public class CollectionDemo {
 2 
 3 public static void main(String[] args) {
 4 
 5 //创建对象
 6 
 7 Collection c = new ArrayList();
 8 
 9 //添加功能
10 
11 c.add("wo");
12 
13 c.add("ai");
14 
15 c.add("ni");
16 
17 System.out.println(c);
18 
19 //删减功能
20 
21 //c.clear();
22 
23 System.out.println("remove:"+c.remove("wo"));
24 
25 System.out.println(c);
26 
27 //判断功能
28 
29 System.out.println("contains:"+c.contains("ai"));
30 
31 System.out.println("isEmpty:"+c.isEmpty());
32 
33 //长度
34 
35 System.out.println("size:" + c.size());
36 
37 }
38 
39 }
40 
41 遍历：
42 
43 (A).Iterator是Collection集合专有的迭代器
44 
45 Iterator it = c.iterator();//创建迭代器对象
46 
47 while (it.hasNext()) {//判断是否有下一个元素
48 
49 Student s1 = (Student) it.next();//向下转型
50 
51 System.out.println(s1.getName() + "---" + s1.getAge());
52 
53 }
54 
55 (B).用增强for遍历Collection
56 
57 for(String s : c) {//格式：类型  变量名 ：遍历对象
58 
59 System.out.println(s);
60 
61 }

 

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Collection子接口之List:

概述：

List是Collection集合的子接口，所以使用与Collection一样，特点是有序，可重复。

List的子类特点：

A)ArrayList

底层结构是数组，查询快，增删慢

线程不安全，效率高

B)Vector（上面结构框架中标住遗留，由于性能比ArrayList低，所以逐渐被代替了）

底线结构是数组，查询快，增删慢

线程安全，效率低

C)LinkedList

底层结构是链表，查询慢，增删快

线程不安全，效率高

特有功能：

因为List是Collection的子接口，所以上面的Collection中所有功能都有，且用法一样。

A)指定添加：add(int index,elem e) 在指定位置加入元素

B)指定获取： get(int index) 获取指定位置元素

C)指定删除：Object remove(int index) 删除指定位置元素，返回被删元素

E)指定修改：Object set(int index) 修改指定位置元素，返回被修改元素

可见List相比Collection最大特点就是可以指定操作，这正是List的有序特性

老规矩源码方便回忆 = 。=

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 1 public class Teyou {
 2 
 3 public static void main(String[] args) {
 4 
 5 // 创建对象
 6 
 7 List list = new ArrayList();
 8 
 9 String[] s = new String[3];
10 
11 s[0] = "aaa";
12 
13 s[1] = "bbb";
14 
15 s[2] = "ccc";
16 
17 // 添加功能：
18 
19 // add(int index,elem e) 在指定位置加入元素
20 
21 list.add(s[0]);
22 
23 list.add(s[1]);
24 
25 list.add(s[2]);
26 
27 list.add(1, s[2]);
28 
29 System.out.println(list);
30 
31 System.out.println("---------------------------");
32 
33 // 获取功能
34 
35 // get(int index) 获取指定位置元素
36 
37 System.out.println(list.get(1));
38 
39 System.out.println("---------------------------");
40 
41 // 删除功能
42 
43 // Object remove(int index) 删除指定位置元素，返回被删元素
44 
45 System.out.println(list.remove(3));
46 
47 System.out.println("list:" + list);
48 
49 System.out.println("---------------------------");
50 
51 // 修改功能
52 
53 // Object set(int index) 修改指定位置元素，返回被修改元素
54 
55 System.out.println(list.set(1, "wo ai ni"));
56 
57 System.out.println("list:" + list);
58 
59 }
60 
61 }

遍历：ListIterator是List的一个特有的迭代器。

该迭代器继承了iterator迭代器，所以有next()和hasNext()方法，还有它特有的previous()逆向遍历，但必须要正向后才能逆向。

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List子接口之ArrayList:

概述：

ArrayList在上面的结构框架中我用了红色字体，它是非常常用的集合，所以要重点掌握。ArrayLIst是List的一个子类，实现类。

ArrayList:

关于ArrayList，其实上面都已经讲了，把Collection和List的所有操作合并就是ArrayLsit的功能了。

List子接口之LinkedList:

概述：

LinkedList的底层是链表结构，所以它可以在表头和表尾处添加元素。操作与链表的操作差不多。

LinkedList特有功能：

A)添加功能

public void addFirst(Object obj)//在表头添加元素

public void addLast(Object obj)//在表尾添加元素

B)获取功能

public Object getFirst()//获取表头元素

public Object getLast()//获取表尾元素

C)删除功能

public Object removeFirst()//删除表头元素

public Object removeLast()//删除表尾元素

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Collection子接口之Set：

概论：

Set和List一样属于Collection集合的子接口，Set的特点是无序的（储存顺序与获取顺序不一定一致），唯一的。Set的实现子类有HashMap、TreeSet、LinkedHashSet，在下面逐个展示。

Set的子类特点：

A)HashMap

底层数据结构是哈希表。

保证元素唯一性的依赖两个方法：

hashCode()和equals()开发中自动生成这两个方法即可

B)TreeSet

特点是有序和唯一，底层数据结构是红黑树（一种自平衡二叉树，具体我也不太懂，不过挺重要的=。=）

保证元素排序依赖：

自然排序

比较器排序（优先）

保证元素唯一性依赖：

根据比较的返回值是否是0来决定

C)LinkedHashSet

哈希表一个子类，类似于HashMap（后面再说），但是迭代遍历它时，取得“键值对”的顺序是其插入次序，或者是最近最少使用(LRU)的次序。只比HashMap慢一点。而在迭代访问时发而更快，因为它使用链表维护内部次序。

Set功能：

既然Set是Collection的一个子接口，所以上面的Collection所有功能都有。Set的特点是元素是唯一的，它的唯一性是依赖元素对象重写的equals()方法实现的。

这里先不详讲，下面通过它的子类来了解它。

Set子接口之HashSet:

特有功能范例：

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 1 Sets = new HashSet();//创建HashSet对象
 2 
 3 s.add(new Student("java",30));
 4 
 5 s.add(new Student("c#",10));
 6 
 7 s.add(new Student("php",20));
 8 
 9 s.add(new Student("php",20));//相同元素不能被加入集合中
10 
11 for(Student s1 : s) {
12 
13 System.out.println(s1.getName() + "---" + s1.getAge());}

 

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Set子接口之TreeSet:

下面展示一个范例，按照姓名的长度将Set中集合进行排序，其中比较器Comparator用匿名内部类写：

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 1 public static void main(String[] args) {
 2 
 3 //方法一自定义比较器类排序
 4 
 5 // 创建集合对象
 6 
 7 // TreeSetts = new TreeSet();
 8 
 9 // public TreeSet(Comparator comparator)
10 
11 // TreeSetts = new TreeSet(new MyComparator());//MyComparator类自己第一
12 
13 //方法二匿名内部类
14 
15 TreeSetts = new TreeSet(new Comparator() {
16 
17 @Override下面是匿名内部类内容
18 
19 public int compare(Student s1, Student s2) {
20 
21 // 姓名长度
22 
23 int num = s1.getName().length() - s2.getName().length();
24 
25 // 姓名内容
26 
27 int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName())
28 
29 : num;
30 
31 // 年龄
32 
33 int num3 = num2 == 0 ? s1.getAge() - s2.getAge() : num2;
34 
35 return num3;
36 
37 }
38 
39 });
40 
41 // 创建元素
42 
43 Student s6 = new Student("wuqilong", 10);
44 
45 Student s2 = new Student("zhangguorong", 29);
46 
47 Student s3 = new Student("wanglihong", 23);
48 
49 Student s1 = new Student("linqingxia", 27);
50 
51 Student s4 = new Student("linqingxia", 27);
52 
53 Student s5 = new Student("liushishi", 22);
54 
55 Student s8 = new Student("linqingxia", 29);
56 
57 Student s7 = new Student("fengqingy", 22);
58 
59 // 添加元素
60 
61 ts.add(s1);
62 
63 ts.add(s8);
64 
65 ts.add(s3);
66 
67 ts.add(s2);
68 
69 ts.add(s5);
70 
71 ts.add(s4);
72 
73 ts.add(s7);
74 
75 ts.add(s6);
76 
77 // 遍历
78 
79 for (Student s : ts) {
80 
81 System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
82 
83 }
84 
85 }

 

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Collection集合体系就先这样了，Map集合的后面再奋斗了【捂脸】