Java集合框架

原文地址为：http://blog.csdn.net/linxia125/article/details/48206663

一.集合

1.特点：

(1)：对象用于封装数据，集合用于存储对象。

(2)：对象的个数确定可以使用数组，对象的个数不确定可以用集合。因为集合是可变长度的。

2. 集合和数组的区别：

(1)：数组是固定长度的；集合可变长度的。

(2)：数组可以存储基本数据类型，也可以存储引用数据类型；集合只能存储引用数据类型。

(3)：数组存储的元素必须是同一个数据类型；集合存储的对象可以是不同数据类型。

对于集合容器，有很多种。因为每一个容器的自身特点不同，其实原理在于每个容器的内部数据结构不同。

集合容器在不断向上抽取过程中。出现了集合体系。

在使用一个体系时，原则：参阅顶层内容。建立底层对象。

 

二.Collection：

    |--List：有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)，元素都有索引。元素可以重复。

    |--Set：无序(存入和取出顺序有可能不一致)，不可以存储重复元素。必须保证元素唯一性。

1. 方法：

（1）添加：

    add(object)：添加一个元素

    addAll(Collection) ：添加一个集合中的所有元素。

（2）删除：

    clear()：将集合中的元素全删除，清空集合。

    remove(obj) ：删除集合中指定的对象。注意：删除成功，集合的长度会改变。

    removeAll(collection)：删除部分元素。部分元素和传入Collection一致。

（3）判断：

    boolean contains(obj)：集合中是否包含指定元素 。

    booleancontainsAll(Collection) ：集合中是否包含指定的多个元素。

    boolean isEmpty()：集合中是否有元素。

（4）获取：

    int size()：集合中有几个元素。

（5）取交集：

    boolean  retainAll(Collection) ：对当前集合中保留和指定集合中的相同的元素。如果两个集合元素相同，返回flase；如果retainAll修改了当前集合，返回true。

（6）获取集合中所有元素：

    Iterator  iterator()：迭代器

（7）将集合变成数组：

    toArray();

注：

add方法的参数类型是Object。以便于接收任意类型对象。
集合中存储的都是对象的引用(地址)

2.迭代器：其实就是集合的取出元素的方式。
如同抓娃娃游戏机中的夹子。

（1）概念：迭代器是取出方式，会直接访问集合中的元素，所以将迭代器通过内部类的形式来进行描述。通过容器的iterator()方法获取该内部类的对象。

（2）方法：hasNext():如果仍有元素可以迭代，则返回true；
next():返回迭代的下一个元素
remove（）：从迭代器指向的collection移除迭代器返回的最后一个元素。

运行结果：

三.List接口

1.概念：List本身是Collection接口的子接口，具备了Collection的所有方法。List的特有方法都有索引，这是该集合最大的特点。

 List：有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)，元素都有索引。元素可以重复。

    |--ArrayList：底层的数据结构是数组,线程不同步，ArrayList替代了Vector，查询元素的速度非常快。

    |--LinkedList：底层的数据结构是链表，线程不同步，增删元素的速度非常快。

    |--Vector：底层的数据结构就是数组，线程同步的，Vector无论查询和增删都慢。

2.方法

 （1）添加：

    add(index,element) ：在指定的索引位插入元素。

    addAll(index,collection)：在指定的索引位插入一堆元素。

（2）删除：

    remove(index) ：删除指定索引位的元素。 返回被删的元素。

（3）获取：

    Object get(index) ：通过索引获取指定元素。

    int indexOf(obj)：获取指定元素第一次出现的索引位，如果该元素不存在返回-1； 所以，通过-1，可以判断一个元素是否存在。

    intlastIndexOf(Object o) ：反向索引指定元素的位置。

    List subList(start,end) ：获取子列表。

（4）修改：

    Object   set(index,element) ：对指定索引位进行元素的修改。

（5）获取所有元素：

    ListIterator listIterator()：list集合特有的迭代器。ListIterator是Iterator的子接口。

注：List集合支持对元素的增、删、改、查。

3.List集合获取元素有三种方法：

（1）.get(index);

（2）.for循环

（3).迭代器

注：在迭代时，不可以通过集合对象的方法操作集合中的元素。因为会发生ConcurrentModificationException异常。
所以，在迭代器时，只能用迭代器的放过操作元素，可是Iterator方法是有限的，只能对元素进行判断，取出，删除的操作，如果想要其他的操作如添加add(e)，修改set(e)等，就需要使用其子接口ListIterator。该接口只能通过List集合的listIterator方法获取。

运行结果：

四.ArrayList

ArrayList一般情况下都是使用List中的方法

1.保证元素唯一性：底层判断元素是否相同，用的是元素自身的equals方法完成的。所以可以复写equals方法，建立元素对象自己的比较相同的条件依据。

运行结果：

 注：contains()方法和remove()方法底层依据的都是元素的equals方法。

五.LinkedList：链表结构，增删比较快，是因为他有特有的方法

LinkedList：的特有方法。

addFirst();

addLast();

在jdk1.6以后。

offerFirst();

offerLast();

 

getFirst():获取链表中的第一个元素。如果链表为空，抛出NoSuchElementException;

getLast();

在jdk1.6以后。

peekFirst();获取链表中的第一个元素。如果链表为空，返回null。

peekLast();

 

removeFirst()：获取链表中的第一个元素，但是会删除链表中的第一个元素。如果链表为空，抛出NoSuchElementException

removeLast();

在jdk1.6以后。

pollFirst();获取链表中的第一个元素，但是会删除链表中的第一个元素。如果链表为空，返回null。

pollLast();

举例：使用LinkedList模拟一个队列数据结构

运行结果：

六.Set接口

Set接口中的方法和Collection中方法一致的。Set接口取出方式只有一种，迭代器。

  |--HashSet：底层数据结构是哈希表，线程是不同步的。无序，高效；

      HashSet集合保证元素唯一性：通过元素的hashCode方法，和equals方法完成的。

      当元素的hashCode值相同时，才继续判断元素的equals是否为true。

      如果为true，那么视为相同元素，不存。如果为false，那么存储。

      如果hashCode值不同，那么不判断equals，从而提高对象比较的速度。

     |--LinkedHashSet：有序，  HashSet的子类。

  |--TreeSet：对Set集合中的元素的进行指定顺序的排序。不同步。TreeSet底层的数据结构就是二叉树。

七..HashSet:底层是哈希表

1.保证元素的唯一性：是元素中的hashCode()方法和equals()方法

举例：往hashSet集合里面存入人对象，当姓名和年龄相同时视为同一个人。

运行结果：

注：

对于ArrayList集合，判断元素是否存在，或者删元素底层依据都是equals方法。

对于HashSet集合，判断元素是否存在，或者删除元素，底层依据的是hashCode方法和equals方法。

八.TreeSet: 用于对Set集合进行元素的指定顺序排序，排序需要依据元素自身具备的比较性。

 如果元素不具备比较性，在运行时会发生ClassCastException异常。所以需要元素实现Comparable接口，强制让元素具备比较性，复写compareTo方法。

1.TreeSet方法保证元素唯一性的方式：就是参考比较方法的结果是否为0，如果return 0，视为两个对象重复，不存入。

 注意：在进行比较时，如果判断元素不唯一，比如，同姓名，同年龄，才视为同一个人。

  在判断时，需要分主要条件和次要条件，当主要条件相同时，再判断次要条件，按照次要条件排序。

 2.TreeSet集合排序有两种方式，Comparable和Comparator区别：

（1）：让元素自身具备比较性，需要元素对象实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。

（2）：让集合自身具备比较性，需要定义一个实现了Comparator接口的比较器，并覆盖compare方法，并将该类对象作为实际参数传递给TreeSet集合的构造函数。

练习1：往TreeSet集合中存储自定义对象学生，想按照学生的年龄进行排序。

运行结果：

注：这里通过compareTo()方法，对age进行比较，当age 相同时，比较name，这样不仅可以按照age进行排序，还可以去除相同age和name相同的元素。

练习2：按照字符串的长度对字符串进行排序

运行结果：