Java笔记7-集合（待更）

笔记摘自 廖雪峰的官方网站-Java教程-集合 。

Java集合简介

集合类型是Java标准库中被使用最多的类型。

在Java中，如果一个Java对象可以在内部持有若干其他Java对象，并对外提供访问接口，我们把这种Java对象称为集合。

Collection
Java标准库自带的java.util包提供了集合类：Collection，它是除Map外所有其他集合类的根接口。Java的java.util包主要提供了以下三种类型的集合：

• List：一种有序列表的集合，例如，按索引排列的Student的List；
• Set：一种保证没有重复元素的集合，例如，所有无重复名称的Student的Set；
• Map：一种通过键值（key-value）查找的映射表集合，例如，根据Student的name查找对应Student的Map。

Java集合的设计有几个特点：一是实现了接口和实现类相分离，例如，有序表的接口是List，具体的实现类有ArrayList，LinkedList等，二是支持泛型，我们可以限制在一个集合中只能放入同一种数据类型的元素，例如：

List<String> list = new ArrayList<>(); // 只能放入String类型

Java访问或遍历集合，总是通过统一的方式——迭代器（Iterator）来实现，它最明显的好处在于无需知道集合内部元素是按什么方式存储的。

Java的集合类定义在java.util包中，支持泛型，主要提供了3种集合类，包括List，Set和Map。Java集合使用统一的Iterator遍历，尽量不要使用遗留接口。

使用List

List是按索引顺序访问的长度可变的有序表，优先使用 ArrayList 而不是 LinkedList；

可以直接使用for each遍历List；

List可以和Array相互转换。

List的几个主要的接口方法：

• 在末尾添加一个元素：boolean add(E e)
• 在指定索引添加一个元素：boolean add(int index, E e)
• 删除指定索引的元素：int remove(int index)
• 删除某个元素：int remove(Object e)
• 获取指定索引的元素：E get(int index)
• 获取链表大小（包含元素的个数）：int size()

示例：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main{
	public static void main(Sring[] args){
		List<String> list = new ArrayList<>();
		list.add("apple"); // size=1
		list.add(null); // List允许添加null, size=2
		list.add("orange"); // size=3
		list.add("apple"); // 允许重复添加元素，size=4
		System.out.println(list.size());

		String second = list.get(1); // null
		System.out.println(second);
		
	}
}

创建List
除了使用ArrayList和LinkedList，我们还可以通过List接口提供的of()方法，根据给定元素快速创建List：

List<Integer> list = List.of(1, 2, 5);

但是List.of()方法不接受null值，如果传入null，会抛出NullPointerException异常。

遍历
方法1：用 for 循环根据索引配合List自带的 get(int) 方法遍历（不推荐）；

方法2：我们要始终坚持使用迭代器Iterator来访问List。

Iterator本身也是一个对象，但它是由List的实例调用iterator()方法的时候创建的。Iterator对象知道如何遍历一个List，并且不同的List类型，返回的Iterator对象实现也是不同的，但总是具有最高的访问效率。

Iterator对象有两个方法：**boolean hasNext()**判断是否有下一个元素，**E next()**返回下一个元素。因此，使用Iterator遍历List代码如下：

import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = List.of("apple", "pear", "banana");
        for (Iterator<String> it = list.iterator(); it.hasNext(); ) {
            String s = it.next();
            System.out.println(s);
        }
    }
}

注意：Java的for each循环本身就可以帮我们使用Iterator遍历。把上面的代码再改写如下：

import java.util.List;
public class Main{
	public static void main(String[] args){
		List<String> list = List.of("apple", "orange", "peach");
		for (String s: list){
			System.out.println(s);
		}
	}
}

List 和 Array 转换
方法一：调用toArray()方法直接返回一个Object[]数组，这种方法会丢失类型信息，所以实际应用很少。

import java.util.list;
public class Main{
	public static void main(String[] args){
		List<String> list = List.of("apple", "orange", "banana");
		Object[] array = list.toArray(); // list调用toArray()方法直接返回一个Object[]数组：
		for(Object s : array){
			System.out.println(s);
		}
	}
}
		

方法二：给toArray(T[])传入一个类型相同的Array，List内部自动把元素复制到传入的Array中：

import java.util.list;
public class Main{
	public static void main(String[] args){
		List<String> list = List.of(12,  34, 56);
		Integer[] array_i = list.toArray(new Integer[3]);		
		for(Integer i : array_i){
			System.out.println(i);
		}


		// 注意到这个toArray(T[])方法的泛型参数并不是List接口定义的泛型参数
		// 所以，我们实际上可以传入其他类型的数组，例如我们传入Number类型的数组，返回的仍然是Number类型
		Number[] array_n = list.toArray(new Number[3]);
		for (Number n : array_n) {
            System.out.println(n);
        }

		// 但是，如果我们传入类型不匹配的数组，例如，String[]类型的数组，
		// 由于List的元素是Integer，所以无法放入String数组，这个方法会抛出ArrayStoreException。

	}
}
		

方法三：通过List接口定义的 T[] toArray(IntFunction generator) 方法：

Integer[] array = list.toArray(Integer[]::new);

Array变为List

Integer[] array = { 1, 2, 3 };
List<Integer> list = List.of(array);

要注意的是，返回的List不一定就是ArrayList或者LinkedList，因为List只是一个接口，如果我们调用List.of()，它返回的是一个只读List。对只读List调用add()、remove()方法会抛出UnsupportedOperationException。

import java.util.List;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = List.of(12, 34, 56);
        list.add(999); // UnsupportedOperationException
    }
}

可以看看原文的两个练习，以及评论区的解法，详情见此处。

编写equals方法

使用Map

编写equals和hashCode

使用EnumMap

使用TreeMap

使用Properties

使用Set

使用Queue

使用PriorityQueue

使用Deque

使用Stack

使用Iterator

使用Collections