JAVA集合框

--Collection接口

查询方法：int size() – 返回集合对象中包含的元素个数

boolean isEmpty() – 判断集合对象中是否还包含元素，如果没有任何元素，则返回true

boolean contains(Object obj) – 判断对象是否在集合中

boolean containsAll(Collection c) – 判断方法的接收者对象是否包含集合中的所有元素

修改方法：boolean add(Object obj) – 向集合中增加对象

boolean addAll(Collection<?> c) – 将参数集合中的所有元素增加到接收者集合中

boolean remove(Object obj) –从集合中删除对象

boolean removeAll(Collection c) -将参数集合中的所有元素从接收者集合中删除

boolean retainAll(Collection c) – 在接收者集合中保留参数集合中的所有元素，其它元素都删除

void clear() – 删除集合中的所有元素

Set接口：对equals和hashCode有更强的约定；实现了两个主要类是HashSet和TreeSet

SortedSet接口：其中元素是升序排列的，增加了与次序相关的操作；通常用于存放词汇表这样的内容

List接口：可包含重复元素； 声明时可带一个参数，即List<E> ;

实现4个类：Vector ; ArrayList 一种类似数组的形式进行存储，因此它的随机访问速度极快 ；

LinkedList：内部实现是链表，适合于在链表中间需要频繁进行插入和删除操作；栈Stack

Map接口：不是Collection接口的继承 ；用于维护键/值对(key/value pairs)；描述了从不重复的键到值的映射，是一个从关键字到值的映射对象 ；其中不能有重复的关键字，每个关键字最多能够映射到一个值 ；声明时可以带有两个参数，即Map<K, V>，其中K表示关键字的类型，V表示值的类型

SortedMap接口：一种特殊的Map，其中的关键字是升序排列的 ； 与SortedSet对等的Map，通常用于词典和电话目录等；在声明时可以带有两个参数，即SortedMap<K, V>，其中K表示关键字的类型，V表示值的类型

接口的实现 ：Set -> HashSet ; SortedSet -> TreeSet ; List -> Vector / ArrayList/ LinkedList  Map -> HashMap  SortedMap -> TreeMap

 

--对集合运算的算法

对集合运算的算法 ：大多数算法都是用于操作List对象；有两个(min和max)可用于任意集合对象

排序算法sort ：对List重新排序；简单形式只是将元素按照自然次序排列 ；第二种形式需要一个附加的Comparator对象作为参数，用于规定比较规则，可用于实现反序或特殊次序排序

洗牌算法shuffle ：其作用与排序算法恰好相反，它打乱List中的任何次序。也就是说以随机方式重排元素，任何次序出现的几率都是相等的

常规数据处理算法 ：

reverse：将一个List中的元素反向排列 ；fill：用指定的值覆写List中的每一个元素，这个操作在重新初始化List时有用 ；copy：接受两个参数，目标List和源List，将源中的元素复制到目标，覆写其中的内容。目标List必须至少与源一样长，如果更长，则多余的部分内容不受影响

查找算法binarySearch：1.假定List是按照自然顺序升序排列的

2. 需要增加一个Comparator对象，表示比较规则，并假定List是按照这种规则排序的。

寻找最值——用于任何集合对象

min和max算法返回指定集合中的最小值和最大值  有两种形式 :

1. 按照元素的自然顺序返回最值

2. 需要附加一个Comparator对象作为参数，并按照Comparator对象指定的比较规则返回最值

 

Arrays类：专门用于操作数组的使用方法；可将数组视为列表（list）的静态工厂；

 fill (type[] a, type val)：给数组填充，就是简单地把一个数组全部或者某段数据填成一个特殊的值

equals (type[] a, type[] b)：实现两个数组的比较，相等时返回true

sort (type[] a)： 对数组排序

binarySearch ( )： 对数组元素进行二分法查找

Arrays.asList (Object[] a)：实现数组到ArrayList的转换

 

Vector / ArrayList

实现了Collection接口的具体类 ; 能够存储任意对象，但通常情况下，这些不同类型的对象都具有相同的父类或接口 ；不能存储基本类型（primitive）的数据，除非将这些数据包裹在包裹类中 ；其容量能够根据空间需要自动扩充；增加元素方法的效率较高，除非空间已满，在这种情况下，在增加之前需要先扩充容量

Vector方法是同步的，线程安全

ArrayList方法是非同步的，效率较高

int size() ——返回元素的个数。

boolean isEmpty() ——如果不含元素，则返回true

Object get(int pos) ——返回指定位置的元素

void set(int pos, Object obj) ——用参数对象替换指定位置的对象

boolean remove(Object obj) ——去除给定对象的第一次出现，如果找到了对象，则返回true。去除一个对象后，其后面的所有对象都依次向前移动

Object remove(int pos) —— 去除给定位置的元素，并返回被去除的对象

boolean removeAll(Collection<?> col) ——从接收者对象中去除所有在参数对象中出现的元素，如果接收者对象的结果有变化，则返回true

void clear() ——去除所有的元素

boolean contains(Object obj) ——返回是否包含指定的对象，如果包含则返回true；否则，返回false

boolean containsAll(Collection<?> col) —— 返回是否包含参数col中的所有对象

int indexOf(Object obj) ——返回给定对象在Vector /ArrayList中第一次出现的位置，如不存在，则返回-1

Enumeration elements() —— 返回包含Vector中所有元素的Enumeration类对象。该方法只能应用于Vector对象，不能应用于ArrayList对象。

Iterator iterator() —— 返回包含Vector/ArrayList中所有元素的Iterator类对象

使用Vector存取对象

1. 如果声明Vector时不指定Vector中元素的类型，那么当使用get()方法取出Vector中的元素时，get()方法返回的类型都是Object类型。
2. 如果声明Vector时指定了Vector中元素的类型，则使用get方法后取出的元素就是指定的类型，且不能塑型成其他类型。
3. 当使用get()方法取出Vector中的元素时，返回的类型都是Object类型。Vector的使用者需要记住存入对象的具体类型，当使用get()方法取出后，再塑型成其本来的类型。

Enumeration / Iterator

1. 能够从集合类对象中提取每一个元素，并提供了用于遍历元素的方法

2. Java中的许多方法（如elements()）都返回Enumeration类型的对象，而不是返回集合类对象

3. Enumeration接口不能用于ArrayList对象，而Iterator接口既可以用于ArrayList对象，也可以用于Vector对象

Enumeration接口: 提供了两个实例方法

1. hasMoreElements()—— 判断是否还有剩下的元素； 

2. nextElement()—— 取得下一个元素。

增强for循环遍历集合 ： for(Type a : 集合对象)

Map接口

以该接口为根的集合类

用于存储“关键字”(key)和“值”(value)的元素对，其中每个关键字映射到一个值

当需要通过关键字实现对值的快速存取时使用

声明的抽象方法主要有：查询方法；修改方法

两个主要实现类：HashTable；HashMap 

查询方法：int size()—— 返回Map中的元素个数

boolean isEmpty()—— 返回Map中是否包含元素，如不包括任何元素，则返回true

boolean containsKey(Objectkey) —— 判断给定的参数是否是Map中的一个关键字(key)

boolean containsValue(Objectval) —— 判断给定的参数是否是Map中的一个值(value)

Object get(Objectkey) —— 返回Map中与给定关键字相关联的值(value)

Collection values()—— 返回包含Map中所有值(value)的Collection对象

Set keySet() ——返回包含Map中所有关键字(key)的Set对象

Set entrySet()—— 返回包含Map中所有项的Set对象

修改方法：Objectput(Object key, Object val) —— 将给定的关键字(key)/值(value)对加入到Map对象中。其中关键字(key)必须唯一，否则，新加入的值会取代Map对象中已有的值

void putAll(Mapm) —— 将给定的参数Map中的所有项加入到接收者Map对象中

Objectremove(Object key) —— 将关键字为给定参数的项从Map对象中删除

void clear() —— 从Map对象中删除所有的项

 

哈希表：也称为散列表，是用来存储群体对象的集合类结构，其两个常用的类是HashTable及HashMap

哈希表存储对象的方式与前面所讲的数组，Vector及ArrayList不同

数组，Vector及ArrayList中对象的存储位置是随机的，即对象本身与其存储位置之间没有必然的联系。因此查找一个对象时，只能以某种顺序（如顺序查找，二分查找）与各个元素进行比较，如果数组或向量中的元素数量很庞大时，查找的效率必然降低

哈希表中，对象的存储位置和对象的关键属性k之间有一个特定的对应关系f，我们称之为哈希(Hash)函数。它使每个对象与一个唯一的存储位置相对应。因而在查找时，只要根据待查对象的关键属性k，计算f(k)的值即可知其存储位置

哈希表相关的一些主要概念

容量（capacity）—— 哈希表的容量不是固定的，随对象的加入，其容量可以自动扩充

关键字／键（key）—— 每个存储的对象都需要有一个关键字key，key可以是对象本身，也可以是对象的一部分（如对象的某一个属性）

哈希码（hash code）—— 要将对象存储到HashTable，就需要将其关键字key映射到一个整型数据，称为key的哈希码（hash code）

哈希函数（hash function）——返回对象的哈希码

项（item）—— 哈希表中的每一项都有两个域：关键字域key及值域value（即存储的对象）。key及value都可以是任意的Object类型的对象，但不能为空(null)，HashTable中的所有关键字都是唯一的

装填因子（load factor）—— (表中填入的项数)／(表的容量)

构造方法

Hashtable( );　// 初始容量为101，最大装填因子为0.75

Hashtable(intcapacity);

Hashtable(int capacity, float maxLoadFactor);

Object put(Object key, Object value) —— 值value以key为其关键字加入到哈希表中，如果此关键字在表中不存在，则返回null，否则表中存储的value

Object get(Object key) —— 返回关键字为key的值value,如果不存在，则返回null。

Object remove(Object key) —— 将键／值对从表中去除，并返回从表中去除的值，如果不存在，则返回null

booleanisEmpty() —— 判断哈希表是否为空

booleancontainsKey(Object key) —— 判断给定的关键字是否在哈希表中

booleancontains(Object value) —— 判断给定的值是否在哈希表中

booleancontainsValue(Object value) —— 判断给定的值是否在哈希表中

void clear() —— 将哈希表清空

Enumerationelements() —— 返回包含值的Enumeration对象

Enumerationkeys() —— 返回包含关键字的Enumeration对象

HashMap类与HashTable类很相似，只是HashTable类不允许有空的关键字，而HashMap类允许