Java集合类库

一、概述

　Java集合类库中所有的集合类都始于Collection接口和Map接口，前者表示单值集合，后者表示映射集合（双值集合）。

二、接口体系

三、Iterable接口

1 Iterable接口

　　这是一个简单的接口，实现了该接口的类都可以使用foreach循环迭代，其实foreach底层原理还是Iterator迭代器循环。从上面的接口可以看出，只有单值集合可以使用这种迭代方式。

    他的内部只有一个方法，这个方法用于返回一个基于类型为T的元素集合的迭代器Iterator。

Iterator iterator();

2 Iterator接口

　　这个接口就是迭代器接口，迭代器接口定义了迭代器常用的方法：

1，boolean hasNext();

2， E next();

3，voidremove();

第一个方法hasNext()方法用于验证迭代器中是否还有元素，如果还有元素则返回true，否则返回false;

第二个方法next() 方法用于获取迭代器的下一个元素，如果当前已经到达迭代器末尾，再次调用该方法就会抛出一个NoSuchElementException异常，因此我们可将此方法与之前的hasNext()方法结合使用，先判断是否拥有下一个元素，然后再获取元素，这样如果不存在下一个元素，就不再获取。

我们可以将next()方法想象成为一个指针，这个指针并不会指向具体的元素，而是指向元素与元素之间的间隙，初始时，改指针位于第一个元素之前的位置，调用next()一次，指针越过第一个单元格，指向第一个元素与第二个元素的间隙，而该方法会将越过的元素返回。

第三个方法是remove()方法，用于移除集合中的刚刚被迭代器返回的元素，这个方法的使用是在第二个方法的基础上进行的，即需要先执行next()方法，然后再执行remove()方法，而且两个remove方法不能同时执行（即使是第一个元素的移除也要先执行next将第一个元素返回之后才能执行删除）

3，ListIterator接口

　　ListIterator是Iterator的子接口，在原来的基础上专门针对序列进行了扩展，其中定义了如下方法：

boolean hasNext();

 E next();

 boolean hasPrevious();

 E previous();

 int nextIndex();

 int previousIndex();

  void remove();

  void set(E e);

  void add(E e);

第一个方法，第二个方法 同Iterator

第三个方法：hasPrevious()用于反向遍历时查询是否还有剩余元素，作用同第一个方法，只是方向相反

第四个方法：previous()用于获取反向查询时的下一个元素，越过下一元素并将该元素返回，作用同第二个方法，方向相反。

第五个方法：nextIndex()用于返回下一个位置，如果已到末尾，返回list的长度

第六个方法：previousIndex()用于返回前一个位置，如果处于开始位置，返回-1

第七个方法：同Iterator

第八个方法：set(E e)用于替换最新返回的元素（可能是next方法返回的也可能是previous方法返回的）

第九个方法：add(E e)用于插入新元素到当前序列的next或者previous将会返回的元素的前方/后方

4，Collection接口

    Collection接口是单值集合的根接口，其中为这一类的集合提供了基本的定义方法：

int size();

    boolean isEmpty();

    boolean contains(Object o);

    Iterator iterator();

    Object[] toArray();

    T[] toArray(T[] a);

    boolean add(E e);

    boolean remove(Object o);

    boolean containsAll(Collection c);

    boolean addAll(Collection c); 

    boolean removeAll(Collection c);

    boolean retainAll(Collection c);

    void clear();

    boolean equals(Object o);

    int hashCode();

这里列出了Collection接口中定义的所有方法，共有15个：

第一个方法：size()方法用于返回当前集合中元素的数量

第二个方法：isEmpty()用于验证集合中是否包含元素，若包含元素则返回false，若不包含元素则返回true

第三种方法：contains(Object o)验证集合中是否包含指定的元素，若包含则返回true，否则返回false

第四个方法：iterator()用于返回基于当前集合的迭代器Iterator

第五个方法：toArray()用于获取包含当前集合中所有元素的数组，如果集合指定的顺序，那么数组的元素将按照这种顺序排列，并且这个数组将不再与集合有任何的联系，任何针对数组的修改都不会影响到集合。

第六个方法：toArray(T[] a)用于获取包含当前集合中所有元素的数组，与上面的方法不同之处在于，此方法给定一个数组用于存放集合中的元素，若数组足够大能放得下所有的集合元素，则将数组剩余的位置置null，若数组位数不足以保存所有的集合元素，则重新创建一个数组（这个数组与给定的数组的类型一致）来存放集合元素，第二种情况与上面的第五个方法情况相同。由于此方法给定了一个数组用来存放集合元素，因此效率比上面的略高。

第七个方法：add(E e)用于在集合中添加新的元素，如果集合不允许重复元素且已存在该元素，则返回false，如果集合结构发生了变化则返回true（表示添加到集合中了）

第八个方法：remove(Object o)用于移除集合中的某个元素，集合中删除元素会带来集合结构的部分变动。如果集合中包含该元素则返回true

第九个方法：containsAll(Collection c)验证当前集合中是否包含给定集合中的所有元素，如果包含则返回true，否则返回false

第十个方法：addAll(Collection c)用于将指定集合中的所有元素全部添加到当前集合中去，如果指定集合在添加过程中发生的变化则结果将变得不确定。

第十一个方法：removeAll(Collection c)用于移除当前集合中包含的指定集合中的所有元素，如果当前集合发生的改变则返回true

第十二个方法：retainAll(Collection c)用于保留当前集合中同样在指定集合中存在的元素，移除所有不包含在指定集合中的元素，若集合发生的变化则返回true

第十三个方法：clear()用于移除当前集合中的所有元素，之后元素为empty

第十四个方法：equals(Object o)用于比较两个集合对象是否相同

第十五个方法：hashCode()用于返回当前集合对象的hash值

5，List接口

　List是一种有序集，又称序列。拥有下标，允许重复的值。其中定义了序列的一些专有的操作方法：

E get(int index);

    E set(int index, E element);

    void add(int index, E element);

    E remove(int index);

    int indexOf(Object o);

    int lastIndexOf(Object o);

    ListIterator listIterator();

    ListIterator listIterator(int index);

    List subList(int fromIndex, int toIndex);