Java集合框架学习笔记

Posted 2020-10-05 于继海

本文为学习笔记，学习课程为慕课网Java入门第三季中的集合框架部分，若需要研究文中的代码，可前往下载。http://www.imooc.com/learn/110

1. List（Collection子接口）

1.1 实例化

List list = new ArrayList();

??List是一个接口，不可直接实例化，通常情况下ArrayList实现类进行实例化。

1.2 增

1.2.1 add(obj)

??直接将obj对象加入List末位。

1.2.2 add(i, obj)

??将obj对象加入第i位。

1.2.3 addAll(c)

Course[] course1 = {new Course("3","离散数学"), new Course("4","设计模式")};
coursesToSelect.addAll(Arrays.asList(course1));

??同时加入多个对象，需要注意的是，addAll方法的参数为collection对象，需通过Arrays类的asList方法将数组转换为collection对象才可。

1.2.4 addAll(i, c)

??与1.2.3基本相同，将n个对象插入到第i位至第i+n位。

1.3 删

1.3.1 remove(obj)

Course cr = (Course) coursesToSelect.get(1);
coursesToSelect.remove(cr);

??直接指定删除对象，若引用不同，删除失败。

1.3.2 remove(i)

??删除List中第i位对象，较1.3.1中的方法更好。

1.3.3 removeAll(c)

??与1.2.3中的addAll方法类似。

1.4 改（set方法）

coursesToSelect.set(0, new Course("5","计算机网络"));

??第一个参数指定修改的位置，第二个是修改的内容，实质为新建一个修改后的对象插入到指定位置。

1.5 查

1.5.1 get(i)

??获取List中第i位的对象。

1.5.2 通过迭代器遍历List

Iterator it = coursesToSelect.iterator();
while (it.hasNext()) {
    Course cr = (Course) it.next();
}

1.5.3 通过for-each遍历

for (Object obj:coursesToSelect) {
    Course cr = (Course) obj;
}

1.5.4 contains(obj)、containsAll(c)

System.out.println("请输入要查询的课程名称：");
String name = console.next();
Course course2 = new Course();
course2.setName(name);
System.out.println("新建课程：" + course2.getName());
System.out.println("备选课程中是否包含课程：" + course2.getName() + "，" + coursesToSelect.contains(course2));

??contain方法的原理为：通过分别调用List中所有对象的equals方法与传递的参数进行比较，若有某一对象相等，则返回true，若无，则返回false。

??需要注意的是，contains方法比较的并不是对象的值，而是对象的引用，若引用不同，即使值相等，返回值依然为false。

@Override
public boolean equals(Object obj) {
    if (this == obj) {
        return true;
    }
    if (obj == null) {
        return false;
    }
    if (!(obj instanceof Course)) {
        return false;
    }
    Course course = (Course) obj;
    if (this.getName() == null) {
        if (course.getName() == null)
            return true;
        else
            return false;
    } else {
        if (this.getName().equals(course.getName()))
            return true;
        else
            return false;
    }
}

??如需通过值比较两对象是否相等，需重写List中存放的对象所属类中的equals方法。

1.5.5 indexOf(obj)、lastIndexOf(obj)

??前者返回obj对象顺序第一次出现的索引位置，后者则为倒序遍历，若List中不存在该对象，则返回-1。

2. Set（Collection子接口）

2.1 实例化

Set courses = new HashSet();

??通过HashSet实现类进行实例化。

2.2 增、删、改、查

??了需要指定索引的方法外，其余与List基本一致。

需要注意的是，这里的Set是通过HashSet实现，因而其contains、containsAll方法除去equals方法外，还需逐个调用其hashCode方法，因此必须重写hashCode方法。

3. Map接口

3.1 实例化

Map<String, Student> students = new HashMap<String, Student>();

??需指定key、value，即键值对的类型，通过HashMap实例化。

3.2 增

put(key, value)

3.3 删

remove(key)

3.4 改

??Map中修改元素的方法为put，实质为通过新建一个key值重复的新的对象，覆盖需要修改的对象。

3.5 查

3.5.1 keySet()

public void testKeySet() {
    //通过keySet方法，返回Map中的所有key的Set集合
    Set<String> keySet = students.keySet();
    System.out.println("总共有" + keySet.size() + "个学生");
    //遍历keySet，取得每一个key，再调用get方法取得每个key对应的value
    for (String stuId : keySet) {
        Student st = students.get(stuId);
        if (st != null) {
            System.out.println("学生：" + st.getName());
        }
    }
}

??新建Set用于承载keySet返回的集合时，需按照key的类型指定Set的类型。

3.5.2 entrySet()

public void testEntrySet() {
    Set<Entry<String, Student>> entrySet = students.entrySet();
    for (Entry<String, Student> entry : entrySet) {
        System.out.println("取得key：" + entry.getKey());
        System.out.println("取得value：" + entry.getValue().getName());
    }
}

??该函数返回的键值对的集合本身指定了泛型，因而新建Set集合时需要指定Entry的泛型。

3.5.3 values()（略）

3.5.4 containsKey(key)、containsValue(value)

??判断Map中是否存在相应key值、value值的对象。

??需要注意的是，同List、Set中的Contains方法一样，这两个方法的原理也是调用Map中所有元素的equals方法进行比较，因而需要重写equals方法。

4. Collections工具类

4.1 对Integer类型的List进行排序

List<Integer> intList = new ArrayList<Integer>();
//插入10个100以内的不重复随机数
Random random = new Random();
Integer k;
for (int i=0; i<10; i++) {
    do {
        k = random.nextInt(100);
    } while (intList.contains(k));
    intList.add(k);
}
System.out.println("-------排序前-------");
for(Integer i : intList) {
    System.out.println("元素：" + i);
}
Collections.sort(intList);
System.out.println("-------排序后-------");
for(Integer i : intList) {
    System.out.println("元素：" + i);
}

4.2 对String类型的List进行排序

List<String> stringList = new ArrayList<String>();
stringList.add("microsoft");
stringList.add("google");
stringList.add("lenovo");
System.out.println("-------排序前-------");
for(String s : stringList) {
    System.out.println("元素：" + s);
}
Collections.sort(stringList);
System.out.println("-------排序后-------");
for(String s : stringList) {
    System.out.println("元素：" + s);
}

??从首个字符开始比较，若首字符相同，则比较第二个字符，以此类推。

??顺序为：0~9、大写字母、小写字母。

4.3 对其它类型的List进行排序

??由于sort方法的定义（可自行参照官方文档，使用sort方法均需实现Comparable或Comparator接口），对自定义的类进行排序时，需让该类实现Comparable接口，否则将出现编译错误。

5. Comparable接口

??实现接口时需指定与List相同的泛型，同时实现compareTo方法。

a.compareTo(b)，若返回正整数，则a>b，若返回0，则a等于b，若返回-1，则a<b。

6. Comparator接口

??实现接口时需指定与List相同的泛型，同时实现compare方法。
通过

sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)

使用。

??compare(a, b)，若返回正整数，则a>b，若返回0，则a等于b，若返回-1，则a<b。