Java集合类

Java中的集合框架类全都继承java.util.Collection接口,这个接口没有直接的实现类,只能在由子接口的实现类去实现里面的方法.具体的结构如图:

 

   

nCollection：集合层次中的根接口，JDK没有提供这个接口直接的实现类。

List：是一个有序的集合，可以包含重复的元素。提供了按索引访问的方式。 

nSet：不能包含重复的元素。SortedSet是一个按照升序排列元素的Set。

n

Map：包含了key-value对。Map不能包含重复的key。SortedMap是一个按照升序排列key的Map。 

n

实现set接口的类有:HashSet,LinkedHashSet;    实现List接口的类有:ArrayLink,LinkedList,实现Map接口的类有:HashMap;实现SortSet接口的类有:TreeSet,实现 SortMap接口的类有:TreeMap.

1、ArrayList:相当于能自动增长容量的数组。使用add()方法增加元素。get(int index)获取元素。remove删除元素。其中，toArray()方法是将一个元素列表转换为数组的方法。在Arrays类中的asArrayList() 方法能够将数组转换成列表。这两个方法实现了列表与数组的互为转换。

2、Iterator  迭代器

由于具些集合类没有相应读取元素的get()方法，但是都有iterator()方法。所以可以用Iterator类实现所有集合类的公共读取，而不需要为每个类编写读取方法，十分方法好用。

public static void printElement(Collection c)
...{
          Iterator it = c.iterator();
          while(it.hasNext())
          ...{
          System.out.println(it.next());
          }
}

 这是一段读取集合类元素的方法，只要调用这个方法，避免了重复编写读取方法。

3、LinkedList 由双向循环列表实现。采用的数据结构可以为队列，栈。其中，队列的数据结构为先进先出的方式，栈的为先进后出的方式。LinkedList则是以一般的双向链表(double-linked list)完成，其内每个对象除了数据本身外，还有两个 引用，分别指向前一个元素和后一个元素。与ArrayList 相比，采用LinkedList在数据的插入、删除方面更加灵活。ArrayList底层由数组实现，在数据的读取方面方便，在具体的应用上，要根据这两个方面去考虑。

4、HashSet   实现Set接口的hash table(哈希表)，依靠HashMap来实现的。

我们应该为要存放到散列表的各个对象定义hashCode()和equals().

import java.util.*;
public class HashSetTest
...{
    public static void main(String[] args)
    ...{
        HashSet hs = new HashSet();
        hs.add(new Student(1,"zhngsan"));  //HashSet 中要定义 hashCode( )和 equals( ) 的作用。
        hs.add(new Student(2,"zhngsan2"));
        hs.add(new Student(3,"zhngsan3"));
        hs.add(new Student(1,"zhngsan"));  // 相同的 num 和 name
        
        Iterator it = hs.iterator();
        while(it.hasNext())
        ...{
            System.out.println(it.next());
        }
    }
}

class Student
...{
    int num;
    String name;
    Student(int num,String name)
    ...{
        this.num = num;
        this.name = name;
    }
    public int hashCode()  //重写hashCode( )方法，重新定义散列码   

 ...{
        return  num*name.hashCode();
    }
    public boolean equals(Object o)  //定义散列码。

    ...{
        Student s = (Student)o;
        return num == s.num && name.equals(s.name);
    }
    
    public String toString()
    ...{
        return num + ":" + name; 
    }
}

HashSet中不容许有重复元素，但在上个例子中如果不重写hashCode和equals ，将会有两个相同num和name的对象。

5、TreeSet 与HashSet用法类似，但TreeSet具有排序功能，所以要实现Comparable接口：

import java.util.*;
public class TreeSetTest
...{
    public static void main(String args[])
    ...{
        TreeSet ts = new TreeSet(new Student.StudentComparator());
        ts.add(new Student(1,"ha"));
        ts.add(new Student(3,"myboel"));
        ts.add(new Student(2,"kjn"));
        ts.add(new Student(3,"skh"));
        
        Iterator it = ts.iterator();
        while(it.hasNext())
        ...{
            System.out.println(it.next());
        }
    }
}

class Student implements Comparable
...{
    int num;
    String name;
    Student(int num,String name)
    ...{
        this.num = num;
        this.name = name;
    }
    static class StudentComparator implements Comparator  
    ...{
        public int compare(Object o1,Object o2) //覆盖Comparator接口的compare(T,T)方法和equals()方法。
        ...{
            Student s1 = (Student)o1;
            Student s2 = (Student)o2;
            int result = s1.num > s2.num? 1 : (s1.num == s2.num? 0 : -1);
            if(s1.num == s2.num)
            ...{
                result = s1.name.compareTo(s2.name);
            }
            return result;
        }
    }
    public int compareTo(Object o)  //覆盖Comparable中的compareTo()方法
    ...{
        Student s = (Student)o;
        return num > s.num? 1 : (num == s.num? 0 : -1);
    }
    public String toString()
    ...{
        return num + ":" + name; 
    }
}

只有在要实现排序功能时才使用TreeSet，否则我们用HashSet，更快速。

6、HashMap 是对Key进行散列。 HashMap 实现了Map接口,Map接口与Collection 接口没有任何关系。所以HashMap中没有add( )方法。对键值插入用的是put(key,value)方法。读取时用get(int key).   使用KeySet( ) 可以返回类型是Set 的键视图。使用values( )可以返回类型为Collection的值视图。对于视图读取可以用 Iterator 迭代器进行迭代。

entrySet( ) 方法返回的是类型为Set,包含映射关系的 collection 视图 。在返回的集合中，每个元素都是一个 Map.Entry。

import java.util.*;

public class HashMapTest
...{
    public static void printElements(Collection c) //迭代器进行迭代
    ...{
        Iterator it = c.iterator();
        while(it.hasNext())
        ...{
            System.out.println(it.next());
        }
    }
    public static void main(String[] arg)
    ...{
        HashMap<Object,Object> hs = new HashMap<Object,Object>();
        hs.put(1,"abc");  //使用put( )方法添加元素
        hs.put(3,"bc");
        hs.put(2,"fdfdd");
        
        /**//*System.out.println(hs.get(1));  //具有get( 键 )方法。
        System.out.println(hs.get(2));
        System.out.println(hs.get(3));*/
        
        Set keys = hs.keySet();  //返回键的视图
        System.out.println("Key:");
        printElements(keys);
        
        Collection cl = hs.values(); //返回值的视图
        System.out.println("Values:");
        printElements(cl);
        
        Set entry = hs.entrySet();  //键值映射关系的Collection视图
        Iterator it = entry.iterator();
        //printElements(entry);
        while(it.hasNext())
        ...{
            Map.Entry me = (Map.Entry)it.next();  //分开读取键和值
            System.out.println(me.getKey()+":"+me.getValue());
            
        }
        
    }
}

7、TreeMap 具有对Key排序功能。与HashMap  相比，和Set类似，HashMap的速度通常都比TreeMap快，只有在需要排序的功能的时候，才使用TreeMap。