黑马程序员_集合

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面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式，所以为方便对多个对象进行操作，需要对对象进行存储操作，集合就是存储对象最常用的一种方式。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子接口或实现类。

 

数组与集合的区别：

数组可存储基本数据类型和对象，长度固定；

集合只能存储对象，长度可变；

 

Collection的共性方法：

1、  增加

向集合添加单个元素：booleanadd(E e)

向集合添加另一集合的元素：booleanaddAll(Collection<? extends E> c)

2、  删除

全部删除：void clear()

删除单个元素：booleanremove(Object o)

删除另一集合中的元素：booleanremoveAll(Collection<?> c)  

删除另一集合中没有的元素：booleanretainAll(Collection<?> c)

3、  判断

集合中元素是否为空：booleanisEmpty()

比较该集合内容与指定对象是否相同：booleanequals(Object o)

集合中是否包含指定对象：booleancontains(Object o)

集合中是否包含指定集合中所有元素：booleancontainsAll(Collection<?> c)

4、  获取

集合中元素个数：int size()

集合的哈希值：int hashCode()

将集合转换为Object类型数组：Object[]toArray()

将集合转换为指定类型数组：<T>T[] toArray(T[] a)

集合的迭代器：Iterator<E>iterator()

注意：集合使用迭代器遍历集合中元素，但遍历元素时只能使用迭代器的方法对元素进行修改操作，若集合方法对集合元素操作，相应的操作后结果不能返回给迭代器，迭代器遍历会出错。迭代器方法有：判断boolean hasNext()、取出元素E next()和删除元素void remove(。)

 

Collection接口两大子接口：

List接口：集合中元素有序，元素允许重复，有索引即下标；

Set接口：集合元素无序(存入和取出不一定有规则)，元素不允许重复；

 

List接口特有方法

1、  增加

指定位置添加单个元素：void add(intindex, E element)

指定位置添加另一集合的元素：booleanaddAll(int index, Collection<? extends E> c)

2、  删除

删除指定位置元素：E remove(intindex)

3、  获取

指定位置元素：E get(intindex)  

指定长度子集合视图：List<E>subList(int fromIndex, int toIndex)

4、  修改

指定位置元素E set(intindex, E element)

注意：subList修改后直接反应到原List，而原List修改后，不会反应到subList,所以在使用subList时，应该限制对原List操作。

 

List的常用实现类

ArrayList：底层数据结构为数组，特点：线程不同步，查询快，增删较慢；

LinkedList：底层数组结构为双向链表，特点：线程不同步，增删较快，查询较慢；

Vector：底层数据结构为数组，特点：线程同步，增删查较慢；

注意：ArrayList和Vector默认集合可存储10个元素，若元素超出后，ArrayList新建对象，集合长度增加50%，即增加存储5个对象空间；Vector新建对象，集合长度增加100%，即增加存储10个对象空间；若程序设计时明确元素个数较多，最好指明初始容量。

 

Vector中的枚举Enumeration接口

枚举的名称和方法名都过长，故被Iterator迭代器取代。

获取枚举对象：Enumeration<E> elements()

判断：boolean hasMoreElements()

取出：E nextElement()

 

LinkedList的特有方法：

1、  增加

在列表头添加元素：voidaddFirst(E e)

在列表尾添加元素：voidaddLast(E e)

自JDK1.6版本

在列表头添加元素：booleanofferFirst(E e)

在列表尾添加元素：booleanofferLast(E e)

2、  删除

列表头元素：EremoveFirst()

列表尾元素：EremoveLast()

自JDK1.6版本，列表为空，返回null

列表头元素：EpollFirst()

列表尾元素：E pollLast()

3、  获取

列表头元素：E getFirst()

列表尾元素：E getLast()

自JDK1.6版本，列表为空，返回null

列表头元素：E peekFirst()

列表尾元素：EpeekLast()

 

Set的常用实现类

HashSet：底层数据结构是哈希表，线程不同步。HashSet通过元素的两个方法，hashCode和equals来保证集合元素的唯一性。若元素的hashCode值相同，才会判断equals是否为true。如果元素的hashCode值不同，不会调用equals。对于判断元素是否存在，以及删除等操作依赖的方法是元素的hashCode和equals方法。注意：HashSet是用哈希值作为索引，优化哈希表效率的，故修改元素时，不要修改自定义计算hashCode值的字段（属性），造成HashSet索引哈希值，与元素计算的哈希值不同，造成元素删除查找失败情况。

 

TreeSet：底层数据结构是二叉树，线程不同步，可以对Set集合中的元素进行排序，它保证元素唯一性的依据是compareTo方法。TreeSet的第一种排序方式：元素自身具备比较性，元素需要实现Comparable接口，覆盖compareTo方法，这种方式称为元素的自然顺序，也叫默认顺序。TreeSet的第二种排序方式：当元素自身不具备比较性时，或者具备的比较性不是所需的，这是就需要让集合自身具备比较性，创建TreeSet对象时将Comparator子类对象作为参数传入构造函数中。注意：1、若存入集合中元素自身无比较性，且未传入比较器时，会抛出类型转换异常；2、用compareTo方法或比较器排序时，要注意排序条件，当主要条相同时，还要比较次要条件，不然会视为相同元素，仅能存储一个；3、当元素自身具备比较性，同时又传入比较器后，排序结果依据比较器的排序原则。

 

Map接口

集合中元素为将键映射到值的对象。一个映射不能包含重复的键；每个键最多只能映射到一个值。Map 接口提供三种collection 视图，允许以键集、值集或键-值映射关系集的形式查看某个映射的内容。映射顺序定义为迭代器在映射的collection视图上返回其元素的顺序。某些映射实现可明确保证其顺序，如 TreeMap 类；另一些映射实现则不保证顺序，如 HashMap 类。

 

Map的共性方法：

1、  增加

向集合添加单个元素（若存在该键值，则覆盖，返回值为被覆盖的原映射）：

V put(K key, V value)

向集合添加另一集合的元素：voidputAll(Map<? extends K,? extends V> m)

2、  删除

全部删除：void clear()

删除指定键的映射关系：Vremove(Object key)

3、  判断

集合中元素是否为空：booleanisEmpty()

集合中是否存储指定键的映射关系：booleancontainsKey(Object key)

集合中是否存储键映射到指定值：booleancontainsValue(Object value)

4、  获取

集合中元素个数：int size()

返回指定键所映射的值：Vget(Object key)

返回此映射中包含的键的Set视图：Set<K>keySet()

返回此映射中包含的值的Collection视图：Collection<V>values()

返回此映射中包含的映射关系的Set视：Set<Map.Entry<K,V>>entrySet()

其中：Map.Entry<K,V>映射项，即键-值对，映射项用迭代器取出。

比较指定对象与此项的相等性：boolean equals(Object o)

返回与此项对应的键：KgetKey()；

返回与此项对应的值：VgetValue()；

返回此映射项的哈希码值：inthashCode()；

用指定的值替换与此项对应的值：V setValue(V value)；

 

Set的常用实现类

Hashtable：底层是哈希表数据结构，不可以存入null键null值。该集合是线程同步的。

HashMap：底层是哈希表数据结构，允许使用null 值和null 键，该集合是不同步的。

TreeMap：底层是二叉树数据结构。线程不同步。可以用于给map集合中的键进行排序。

 

泛型

JDK1.5版本以后出现的新特性，用于解决安全问题，是一个类型安全机制。

使用泛型的好处：1.将运行时期出现的ClassCastException转移到了编译时期，方便于程序员解决问题，让运行时问题减少，安全性大大提高。2.避免了强制转换的麻烦，未添加泛型的集合相当于Collection<Object>，想使用子类特性时，需要进行向下转型。

 

泛型的格式：通过<>来定义要操作的引用数据类型，通常在集合框架中很常见，只要见到<>就要定义泛型，其实<>就是用来接收泛型的。当要使用集合时，将集合中要存储的数据类型作为参数传递到<>中即可。

 

泛型类：当类中要操作的引用类型不确定时，在class声明处定义泛型，泛型类定义的泛型在整个类中有效。

注意：1、静态成员随类加载而加载，类加载时操作的类型并没有确定下来，因而静态方法不能使用泛型类定义的泛型类型作为参数和返回值。静态方法要定义泛型必须自定义，且泛型标识符必须置于返回值类型前；2、泛型类中不能使用泛型在属性定义时进行初始化操作，即T t = new T(); 是不允许的。

 

泛型方法：泛型类定义的泛型在整个类中有效，定义了泛型的方法称为泛型方法

 

泛型接口：泛型定义在接口上。实现泛型接口的类，要么指定引用的数据类型，要么定义为泛型类。注意：若接口中的方法不是泛型方法，则重写时不能定义为泛型方法。

 

泛型类型：

E 泛型参数。常采用单个大写字母表示。

? 通配符。也可以理解为占位符，代表任意泛型参数。

Collection<E>优于Collection<?>，Collection<Object>（即原生类型）

原因：使用泛型参数时，可以定义与参数类型或返回值类型相关的方法，通配符的则不能；使用通配符?或E泛型参数可省去类型转换操作，Collection<Object>将所有类型向上转型为Object类，使用非Object方法需要向下转型。

注意：1、泛型参数不能用于数组上。

 

泛型限定；

？ extends E: 可以接收E类型或者E的子类型。上限。通用数据类型为E；

？ super E: 可以接收E类型或者E的父类型。下限。通用数据类型为Object；

 

集合框架的工具类Collections。

集合框架的工具类。该类中的方法都是静态的，提供的方法中有可以对list集合进行排序，二分查找等方法。通常常用的集合都是线程不安全的。因为要提高效率。如果多线程操作这些集合时，可以通过该工具类中的同步方法，将线程不安全的集合，转换成安全的。

1、  排序

sort(List<T>list)；

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

2、  获取极值

max(Collection<? extends T> coll)；

max(Collection<? extends T> coll, Comparator<?super T> comp)；

min(Collection<? extends T> coll)；

min(Collection<? extends T> coll, Comparator<?super T> comp)；

3、  二分查找

binarySearch(List<? extends Comparable<? superT>> list, T key)；

binarySearch(List<? extends T> list, T key,Comparator<? super T> c)；

4、  替换

fill(List<? super T> list, T obj)；

static <T> boolean replaceAll(List<T> list, ToldVal, T newVal)；

5、  反转

static void reverse(List<?>list)；

static <T> Comparator<T> reverseOrder()；

static <T> Comparator<T> reverseOrder(Comparator<T>cmp)；

6、  乱序

static voidshuffle(List<?> list)

7、  交换

static void swap(List<?>list, int i, int j)

8、  线程安全

static <T>Collection<T> synchronizedCollection(Collection<T> c)；

static <T>List<T> synchronizedList(List<T> list)；

static<K,V> Map<K,V> synchronizedMap(Map<K,V> m)；

static <T>Set<T> synchronizedSet(Set<T> s)；

 

集合与数组之间的转换

Arrays用于操作数组的工具类

Arrays.asList：将数组变成List集合；

Collection类中的toArray方法：将集合变为数组；

注意：1、将集合变为数组或将数组变为集合，原有的集合或数组增删操作都不能使用；2、若数组元素为基本数据类型，转换后的集合中将只有一个元素，该元素即为基本数据类型数组，因为集合不能存储基本数据类型数据。