集合框架

来源：互联网发布：840Mgpu安装tensorflow 编辑：程序博客网时间：2024/06/07 18:34

集合框架接口和类很多，这里总结下常用的几个类和接口，以及一些常用的方法

图1 集合框架继承关系图

注:本文的讲解顺序为图中的标号顺序。

一、接口

Collection接口

作为集合框架的根接口其方法大致可以分为七大类:
1.增(add)
   boolean add(E e)
     boolean addAll(Collection<? extends E> c)

2.删除remove
   void clear()
    boolean remove(Object o)
     boolean removeAll(Collection<?> c)

3.查询
   boolean contains(Object o)
      boolean containsAll(Collection<?> c)
       boolean retainAll(Collection<?> c)

4.遍历
   Iterator<E> iterator()
注:编辑集合框架元素的三大方法:
1.普通for循环
2.foreach
3.迭代器iterator

5.属性
   boolean isEmpty()
      int size()
6.定义自己的equals原则
    boolean equals(Object o)
    int hashCode()
7.转化为数组
    Object[] toArray()
     <T> T[] toArray(T[] a)
注:
①Collection的所有实现类都重写了toString()方法，所以输出对象是会按照一定模式输出
②Collection集合中添加元素时均被接受为Object类型

List接口

1.有序:
List底层数据操作集合是数组(可参见源码)
2.可重复性

//实例程序:package com.heima.collection;import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;import java.util.List;import org.junit.Test;public class ListTest {    @Test    public void testIterator() {        List<Object> list=new ArrayList<Object>();                list.add(123);        list.add(456);        list.add("abc");        list.add("tcl");//        遍历方法一        Iterator iterator=list.iterator();        while(iterator.hasNext()){            System.out.println(iterator.next());        }//        遍历方法二        for(Object o:list){            System.out.println(o);        }//        遍历方法三        for(int i=0;i<list.size();i++){            System.out.println(list.get(i));        }                    }}

HashSet接口

1.无序性!=随机性
元素每次存储的位置都是按照哈希算法来获取的。看似无序，但是是有一定规律的。所以每次需要重写插入类对象的hashCode()方法

 @Overridepublic int hashCode() {final int prime = 31;int result = 1;result = prime * result + age;result = prime * result+ ((birthday == null) ? 0 : birthday.hashCode());result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());return result;}

2.不可重复性
即每次插入的元素不可以相同。这里需要重写从Object类中继承过来的方法equals(),定义自己的相等标准。

 @Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (this == obj)return true;if (obj == null)return false;if (getClass() != obj.getClass())return false;Employee other = (Employee) obj;if (age != other.age)return false;if (birthday == null) {if (other.birthday != null)return false;} else if (!birthday.equals(other.birthday))return false;if (name == null) {if (other.name != null)return false;} else if (!name.equals(other.name))return false;return true;}

实例:

// 实例程序:  /** * 无序性：根据hashCode函数获得存储位置 * 不可重复性：重写javaBean的hashcode同且equals */@Testpublic void testHashSet() {Set<Object> set = new HashSet<Object>();set.add(null);set.add(123);set.add("abc");set.add(new Person("bb", 12));set.add(new Person("bb", 12));Iterator<Object> iterator = set.iterator();while (iterator.hasNext()) {System.out.println(iterator.next());}}            //Person.javapackage com.heima.collection;public class Person  implements Comparable<Object>{private String name;private int 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;}/*@Overridepublic int hashCode() {final int prime = 31;int result = 1;result = prime * result + age;result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());return result;}*/@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (this == obj)return true;if (obj == null)return false;if (getClass() != obj.getClass())return false;Person other = (Person) obj;if (age != other.age)return false;if (name == null) {if (other.name != null)return false;} else if (!name.equals(other.name))return false;return true;}public Person(String name, int age) {super();this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";}public int compareTo(Object o) {if(o instanceof Person){int i= ((Person) o).getAge()-this.age;if(i==0){return ((Person) o).getName().compareTo(this.name);}return i;}return 0;}

综上所述，为了遵守Set的两大特性:如果要往Set中加入元素，那么要重写此元素的hashCode()和equals()方法。因为在集合调用其add方法时，会首先根据hashCode判断插入位置是否相同，然后判断equals是否为true。此时重写的结果有四种可能
1.如果同为false，那么则可以顺利插入
2.hashCode为true，equals为false，那么此时会在hash表的某一个位置形成一个链式结构。
3.hashCode为false，equals为true，那么此时会在hash表的两个位置插入两个相同的对象。
4.hashCode为true,equals为true，那么此时不会进入哈希表。

显然，第2、3两种情况是很奇诡的，所以要求重写的hashCode()和equals()方法的结果应该保持一致。

LinkedHashSet

特点:可以根据插入时的顺序对所有元素进行遍历。

TreeSet

TreeSet在原本Set的基础上还加上了一些特性:
1.TreeSet中要求添加的元素为同一个类的实例
2.定义自己的排序规则:
①定制排序:加入到TreeSet中的类的实例需要先生成Comparator接口并且实现compare()方法，使得元素按照自己的预期排序。

@Testpublic void testTreeSetCompare() {Set set = new TreeSet(new Comparator() {public int compare(Object o1, Object o2) {if (o1 instanceof Person && o2 instanceof Person) {int i = ((Person) o1).getAge() - ((Person) o2).getAge();if (i == 0) {return ((Person) o1).getName().compareTo(((Person) o2).getName());}return i;}return 0;}}); set.add(null); set.add(123); set.add("abc");set.add(new Person("bb", 12));set.add(new Person("bb", 13));Iterator<Object> iterator = set.iterator();while (iterator.hasNext()) {System.out.println(iterator.next());}}

②自然排序:加入到TreeSet中的类的实例需要实现Comparable接口并且实现compareTo()方法，使得元素按照自己的预期排序

package com.heima.collection;public class Person  implements Comparable<Object>{private String name;private int 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;}/*@Overridepublic int hashCode() {final int prime = 31;int result = 1;result = prime * result + age;result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());return result;}*/@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (this == obj)return true;if (obj == null)return false;if (getClass() != obj.getClass())return false;Person other = (Person) obj;if (age != other.age)return false;if (name == null) {if (other.name != null)return false;} else if (!name.equals(other.name))return false;return true;}public Person(String name, int age) {super();this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";}public int compareTo(Object o) {if(o instanceof Person){int i= ((Person) o).getAge()-this.age;if(i==0){return ((Person) o).getName().compareTo(this.name);}return i;}return 0;}}

@Testpublic void testTreeSet() {Set set = new TreeSet();// set.add(123);//ClassCastExceptionset.add(new Person("bb", 12));set.add(new Person("bb", 12));Iterator<Object> iterator = set.iterator();while (iterator.hasNext()) {System.out.println(iterator.next());}}

只有满足了上面两个条件的之后才能被添加如TreeSet中。

注:添加元素时判断顺序:
①定制排序:compare->hashCode()->equals(),结果务必保持一致！
②自然排序:compareTo->hashCode()->equals(),结果务必保持一致！
推理过程和HashSet一致。

HashMap

①Map接口可以看出是以Set为索引的List，即key为Set，value为类似于List。
②并且对于每一条key-value对又被称作entry纪录。在Map接口中被封装成了Map.Entry

Map接口的方法可以分为：
1.增(add)
   V put(K key, V value)
    void putAll(Map<? extends K,? extends V> m)

2.删除remove
   void clear()
    V remove(Object key)

3.查询
    boolean containsKey(Object key)
    boolean containsValue(Object value)
     V get(Object key)

4.遍历
   Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()
     Collection<V> values()
   Set<K> keySet()

5.属性
   boolean isEmpty()
      int size()
6.定义自己的equals原则
    boolean equals(Object o)
    int hashCode()
其余部分均可参见Set

Properties类:key和value均为String类型。

Collectios类：主要是对集合的元素进行操作比如排序Collections.sort(...),最为重要的是因为集合框架中比较常用的一些类：ArrayList、HashSet、TreeSet、HashMap、TreeMap等均为线程不安全的，如果要将他们转化为线程安全的，需要使用静态方法synchronizedXxx()，将其进行包装为线程安全的。

HashMap和Hashtable的区别：HashMap线程不安全，效率较高，可以存放null-null键值对，但是Hashtable线程安全，效率较低，不可以存放null-null键值对

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