JAVA第十五弹《Collection（一）》

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                                                    JAVA第十五弹《Collection（一）》

                     ——————（个人见解，有错误的地方欢迎批评指正）—————

                                                              （如有雷同纯属巧合）

程序中经常遇到有收集对象的需求，之前收集对象的方式是用Object数组，但是用数组收集对象在操作上有一定得局限性，Java SE中提供了满足各种需求的的API，而针对对象收集，Java提供了Collection API，先看看其接口继承架构：

收集对象的共同行为定义在Collection中，然而收集对象会有不同的需求。如果希望收集时记录每个对象的索引顺序，并根据索引取回对象，这样的行为定义在List中；如果希望收集的对象不能出现重复，则定义在Set中；如果收集的对象希望用队列的方式，先收集的对象后取，后存的对象先取，则可以用Queue；而如果希望可以对Queue的两端进行存储或取出，则可以用Deque。

看看下例：

import java.util.*;public class ArrayListDemo1 {public static void main(String[] args) {List list = new ArrayList();list.add(1);list.add(3);list.add(2);list.add(7);list.add(5);list.remove(3);System.out.println("集合元素的个数："+list.size());Collections.sort(list);System.out.println(list.get(3));System.out.println(list);}}

上述程序输出结果为：

集合元素的个数：4

5

[1, 2, 3, 5]

上面的例子中，ArrayList收集了5个Integer对象，然后移除了下标为3的元素，这时候集合里面剩下4个元素，然后再进行从小到大的排序。上例是把集合中的元素全部打印出来了，那么如何逐个取出集合中的元素呢？看看下例：

import java.util.*;public class ArrayListDemo1 {public static void main(String[] args) {List list = new ArrayList();list.add(1);list.add(3);list.add(2);list.add(7);list.add(5);Iterator it = list.iterator();while(it.hasNext()){System.out.println(it.next());}}}

上述程序输出结果为：1,3,2,7,5

iterator()（也叫迭代器）会返回Iterator接口的操作对象，这个对象包括了Collection收集的所有对象，可以使用Iterator的hasNext()判断有无下一个对象，若有的话返回true，则可以使用next()取得下一个对象。因此，无论是List,Set,Queue还是任何Collection都可以使用Iterator进行迭代。

（注意：在循环中每次用next()取得下一个对象后，都应该用hasNext()判断一次是否还有下一个对象。）

现在要收集一个Student类的对象，如下：

class Student {private String name;private int age;private String ID;Student(String name,int age,String ID){this.name = name;this.age = age;this.ID = ID;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public String getID() {return ID;}public void setID(String iD) {ID = iD;}}

建立测试类：

import java.util.*;public class ArrayListDemo2 {public static void main(String[] args) {List array = new ArrayList();array.add(new Student("zhangsan",20,"A001"));array.add(new Student("lisi",18,"A002"));array.add(new Student("wangwu",16,"A003"));Collections.sort(array);}}

运行上述程序将会报错：

这是因为是根本没告诉sort()方法到底是对Student的name、age、还是ID进行排序，Collections的stor()方法要求被排序的对象，必须操作java.lang.Comparable接口，这个接口有个compareTo()方法必须返回大于0、小于0或等于的数，接下来要对上述的例子的年龄进行排序，如下：

class Student implements Comparable{private String name;private int age;private String ID;Student(String name,int age,String ID){this.name = name;this.age = age;this.ID = ID;}public int compareTo(Object obj){Student stu = (Student)obj;return this.age - stu.age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public String getID() {return ID;}public void setID(String iD) {ID = iD;}}

import java.util.*;public class ArrayListDemo2 {public static void main(String[] args) {List array = new ArrayList();array.add(new Student("zhangsan",20,"A001"));array.add(new Student("lisi",18,"A002"));array.add(new Student("wangwu",16,"A003"));Collections.sort(array);Iterator it = array.iterator();while(it.hasNext()){Student stu = (Student)it.next();System.out.println("姓名："+stu.getName()　　+" 年龄:"+stu.getAge()+" 学号:"+stu.getID());}}}

程序执行结果为：

姓名：wangwu 年龄:16 学号:A003

姓名：lisi 年龄:18 学号:A002

姓名：zhangsan 年龄:20 学号:A001

上面是通过Student实现Comparable接口进行比价，但是有时候我们得不到Student的原始码，或者不能修改Student类，那么还有另外一种方式：

class StudentComparator implements Comparator{public int compare(Object obj1,Object obj2){Student stu1 = (Student)obj1;Student stu2 = (Student)obj2;return stu1.getAge()-stu2.getAge();}}import java.util.*;public class ArrayListDemo3 {public static void main(String[] args) {List array = new ArrayList();array.add(new Student("zhangsan",20,"A001"));array.add(new Student("lisi",18,"A002"));array.add(new Student("wangwu",16,"A003"));Collections.sort(array,new StudentComparator());Iterator it = array.iterator();while(it.hasNext()){Student stu = (Student)it.next();System.out.println("姓名："+stu.getName()　　+" 年龄:"+stu.getAge()+" 学号:"+stu.getID());}}}

上述程序执行结果：

姓名：wangwu 年龄:16 学号:A003

姓名：lisi 年龄:18 学号:A002

姓名：zhangsan 年龄:20 学号:A001

上述代码使用了Collection的sore()方法的另外一个重载版本，可以接受操作Comparator接口的对象，如果使用这个版本，排序方式将根据Comparator的compare()定义来决定。

现在改一改需求，要求不能在上述收集Student对象的ArrayList中出现重复元素（姓名，年龄，学号相同）。代码如下：

class Student {private String name;private int age;private String ID;Student(String name,int age,String ID){this.name = name;this.age = age;this.ID = ID;}public boolean equals(Object obj){if(!(obj instanceof Student))throw new RuntimeException("存入了非Student对象");Student stu = (Student)obj;if(this.ID.equals(stu.ID))return true;return false;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public String getID() {return ID;}public void setID(String iD) {ID = iD;}}public class ArrayListDemo {public static void main(String[] args) {ArrayList array = new ArrayList();array.add(new Student("zhangsan",20,"A001"));array.add(new Student("lisi",18,"A002"));array.add(new Student("wangwu",16,"A003"));array.add(new Student("zhangsan",20,"A001"));array = soleElement(array);Iterator it = array.iterator();while(it.hasNext()){Student stu = (Student)it.next();System.out.println("姓名："+stu.getName()　　 +" 年龄:"+stu.getAge()+" 学号:"+stu.getID());}}public static ArrayList soleElement(ArrayList list){ArrayList newList = new ArrayList();Iterator it = list.iterator();while(it.hasNext()){Object obj = it.next();if(!newList.contains(obj))newList.add(obj);}return newList;}}

程序输出结果为：

姓名：zhangsan 年龄:20 学号:A001

姓名：lisi 年龄:18 学号:A002

姓名：wangwu 年龄:16 学号:A003

上述程序实现了删除重复元素的功能，原理就是新创建了个ArrayList，然后把原ArrayList的元素逐个进行比较，把不重复的元素存到新的ArrayList中，最后把新的ArrayList的实例给原ArrayList参考。用contains进行比较调用的Object中的equals()，所以Student类中覆盖了Object中的equals方法。

数组在内存中会是连续的线性空间，根据索引随机存取时速度快，如果操作上有这类需求时（比如排序）就可以使用ArrayList，有较好的速度表现。假如使用LinkedList，那么根据链表数据结构的特性，想要知道索引存取对象时，链表方式都得使用从第一个元素开始查找下一个元素的方式，排序时，刚好必须将索引0与1000的元素调换，效率肯定就不行了。而如果需要调整索引顺序时，速度的表现就不尽人意，比如，在已经收集100个对象的ArrayList中，使用可指定索引的add()方法，将对象新增到索引0位置，那么原先索引0的对象必须调整至索引1的位置，索引1的对象必须调整到索引2的位置……以此类推，使用ArrayList并不经济。而这时候用LinkedList，链表的结构中每个元素会参考下一个元素，这有利于调整索引的顺序，若已收集100个对象，操作可指定索引的方法，将对象新增到索引0的位置，很大程度上提高了效率。

 

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