Java集合详解

说明：先从整体介绍了Java集合框架包含的接口和类，然后总结了集合框架中的一些基本知识和关键点，并结合实例进行简单分析。

一、综述

所有集合类都位于java.util包下。集合中只能保存对象（保存对象的引用变量）。（数组既可以保存基本类型的数据也可以保存对象）。

当我们把一个对象放入集合中后，系统会把所有集合元素都当成Object类的实例进行处理。从JDK1.5以后，这种状态得到了改进：可以使用泛型来限制集合里元素的类型，并让集合记住所有集合元素的类型（参见具体泛型的内容）。

Java的集合类主要由两个接口派生而出：Collection和Map，Collection和Map是Java集合框架的根接口，这两个接口又包含了一些接口或实现类。

Set和List接口是Collection接口派生的两个子接口，Queue是Java提供的队列实现，类似于List。

Map实现类用于保存具有映射关系的数据（key-value）。

Set、List和Map可以看做集合的三大类。

List集合是有序集合，集合中的元素可以重复，访问集合中的元素可以根据元素的索引来访问。

Set集合是无序集合，集合中的元素不可以重复，访问集合中的元素只能根据元素本身来访问（也是不能集合里元素不允许重复的原因）。

Map集合中保存Key-value对形式的元素，访问时只能根据每项元素的key来访问其value。

对于Set、List和Map三种集合，最常用的实现类分别是HashSet、ArrayList和HashMap三个实现类。（并发控制的集合类，以后有空研究下）。

二、Collection接口

Collection接口是List、Set和Queue接口的父接口，同时可以操作这三个接口。

Collection接口定义操作集合元素的具体方法大家可以参考API文档，这里通过一个例子来说明Collection的添加元素、删除元素、返回集合中元素的个数以及清空集合元素的方法。

publicclassTestCollection  
{  
   publicstaticvoidmain(String[] args)   
   {  
       Collection c =newArrayList();  
       //添加元素
       c.add("孙悟空");  
       //虽然集合里不能放基本类型的值，但Java支持自动装箱
       c.add(6);  
       System.out.println("c集合的元素个数为:"+ c.size());  
//删除指定元素
       c.remove(6);  
System.out.println("c集合的元素个数为:"+ c.size());  
       //判断是否包含指定字符串
       System.out.println("c集合的是否包含孙悟空字符串:"+ c.contains("孙悟空"));  
       c.add("轻量级J2EE企业应用实战");  
       System.out.println("c集合的元素："+ c);          
　Collection books =newHashSet();  
       books.add("轻量级J2EE企业应用实战");  
       books.add("Struts2权威指南");  
       System.out.println("c集合是否完全包含books集合？"+ c.containsAll(books));  
       //用c集合减去books集合里的元素
       c.removeAll(books);  
       System.out.println("c集合的元素："+ c);  
       //删除c集合里所有元素
       c.clear();  
       System.out.println("c集合的元素："+ c);  
       //books集合里只剩下c集合里也同时包含的元素
       books.retainAll(c);  
       System.out.println("books集合的元素:"+ books);  
   }  
}

程序输出结果：

c集合的元素个数为:2
c集合的元素个数为:1
c集合的是否包含孙悟空字符串:true
c集合的元素：[孙悟空, 轻量级J2EE企业应用实战]
c集合是否完全包含books集合？false
c集合的元素：[孙悟空]
c集合的元素：[]
books集合的元素:[]

三、两种遍历集合的方法Iterator接口和foreach循环

1、Iterator接口

Iterator也是Java集合框架的成员，主要用于遍历（即迭代访问）Collection集合中的元素，也称为迭代器。

提供的三种方法：

boolean hasNext():返回集合里的下一个元素。

Object next():返回集合里下一个元素。

void remove();删除集合里上一次next方法返回的元素。

publicclassTestIterator   
{   
   publicstaticvoidmain(String[] args)   
   {   
       //创建一个集合
       Collection books =newHashSet();   
       books.add("轻量级J2EE企业应用实战");   
       books.add("Struts2权威指南");   
       books.add("基于J2EE的Ajax宝典");   
       //获取books集合对应的迭代器
       Iterator it = books.iterator();   
       while(it.hasNext())   
       {   
　//未使用泛型，需要强制转换
           String book = (String)it.next();   
           System.out.println(book);   
           if(book.equals("Struts2权威指南"))   
           {   
               it.remove();  
       //使用Iterator迭代过程中，不可修改集合元素,下面代码引发异常
       //books.remove(book);
           }   
           //对book变量赋值，不会改变集合元素本身
            book ="测试字符串";   
       }   
       System.out.println(books);   
   }   
}

程序运行结果：

Struts2权威指南
基于J2EE的Ajax宝典
轻量级J2EE企业应用实战
[基于J2EE的Ajax宝典, 轻量级J2EE企业应用实战]

说明：

（1）通过语句“book = "测试字符串"; ”对迭代变量book进行赋值时，当我们再次输出books集合时，集合里的元素没有任何变化。即当使用Iterator对集合元素进行迭代时，Iterator并不是把集合元素本身传给迭代变量，而是把集合元素的值传给了迭代变量。

（2）当使用Iterator来访问Collection集合元素时，只有通过Iterator的remove方法删除（it.remove();）上一次next方法返回的集合元素才可以给集合中添加元素（book = "测试字符串"; ）。否则引发java.util.ConcurrentModificationExcption异常。

2、使用foreach循环遍历集合元素。

格式：for(元素类型 t 元素变量 x ： 遍历对象A) {

// 程序块

}

说明：

（1）foreach简化了对数组和集合的遍历，如果不希望遍历整个集合，或者在循环内部需要操作下标值就需要使用传统的for循环。

（2）简化了编程，提高了代码的可读性和安全性（不用怕数组越界）。

（3）foreach一般结合泛型使用

实例应用：

publicclassTestArray {  
   publicstaticvoidmain(String args[]) {  
       TestArray test =newTestArray();  
       test.test1();  
       test.listToArray();  
       test.testArray3();  
   }  
   /**
    * foreach语句输出一维数组
    */
   publicvoidtest1() {  
       // 定义并初始化一个数组
       intarr[] = {2,3,1};  
       System.out.println("----1----排序前的一维数组");  
       for(intx : arr) {  
           System.out.println(x);// 逐个输出数组元素的值
       }  
       // 对数组排序
       Arrays.sort(arr);  
       // 利用java新特性for each循环输出数组
       System.out.println("----1----排序后的一维数组");  
       for(intx : arr) {  
           System.out.println(x);// 逐个输出数组元素的值
       }  
   }  
   /**
    * 集合转换为一维数组
    */
   publicvoidlistToArray() {  
       // 创建List并添加元素
       List list =newArrayList();  
       list.add("1");  
       list.add("3");  
       list.add("4");  
       // 利用froeach语句输出集合元素
       System.out.println("----2----froeach语句输出集合元素");  
       for(String x : list) {  
           System.out.println(x);  
       }  
       // 将ArrayList转换为数组
       Object s[] = list.toArray();  
       // 利用froeach语句输出集合元素
       System.out.println("----2----froeach语句输出集合转换而来的数组元素");  
       for(Object x : s) {  
           System.out.println(x.toString());// 逐个输出数组元素的值
       }  
   }  
   /**
    * foreach输出二维数组测试
    */
   publicvoidtestArray2() {  
       intarr2[][] = { {4,3}, {1,2} };  
       System.out.println("----3----foreach输出二维数组测试");  
       for(intx[] : arr2) {  
           for(inte : x) {  
               System.out.println(e);// 逐个输出数组元素的值
           }  
       }  
   }  
   /**
    * foreach输出三维数组
    */
   publicvoidtestArray3() {  
       intarr[][][] = { { {1,2}, {3,4} }, { {5,6}, {7,8} } };  
       System.out.println("----4----foreach输出三维数组测试");  
       for(int[][] a2 : arr) {  
           for(int[] a1 : a2) {  
               for(intx : a1) {  
                   System.out.println(x);  
               }  
           }  
       }  
   }  
}

程序运行结果：

----1----排序前的一维数组
2
3
1
----1----排序后的一维数组
1
2
3
----2----froeach语句输出集合元素
1
3
4
----2----froeach语句输出集合转换而来的数组元素
1
3
4
----4----foreach输出三维数组测试
1
2
3
4
5
6
7
8

感想：

这篇先写到这里，后续文章将会介绍其余集合接口和类的详细知识。

这是自己写博客的第一篇文章，虽然很多内容都是借鉴高手的，但是从他们的字里行间可以看出他们对技术的痴迷和研究的深入。

我从接触Java到现在也就一年多时间，我深深被Java的一些程序表达方式所吸引。感觉它的语言风格更接近我们自然语言的表述。

在程序中表达自己的思想何尝不是一件畅事。

虽然断断续续的自学了一些Java知识，现在也可以看懂Java的大部分代码，但是要是自己去写出那些高深的代码，感觉还是有些棘手。

听大师说，语言是用来思考的。

要是学会了用Java语言进行思考，那么一定可以小有所成。

现在给自己制定了一个计划，就是从写博客来提高自己学习Java的积极性。

首先是一些基础知识的总结，结合一些实例表明知识的应用。

我想这会持续很久，也是考验自己，提高自己的好机会。

正如我的博客标题，用代码阐释人生的哲学，从代码中领悟人生，看清世事。

祝福每个奋斗在Java中的人们都可以找到最真的自己。