Java入门:集合

集合

所谓集合，就是来保存，装数据，也可称为容器类。
集合中的类在java.util包下。
Java的集合框架提供了操作一组数据的很多方法，这些方法可以直接调用。
在Java2的Collections框架中，主要包括4个接口及其扩展和实现类。

分类

Collection(一组对立的元素)

每个位置只能保存一个元素

• List:可以重复元素的集合
• Set:不允许重复的集合
• Queue:保存队列先进先出的顺序

Collection
Collection是集合体系中最顶层、最基本的接口，可以使用foreach进行遍历，还有迭代器iterator()方法进行遍历。

Set
实现Collection接口，不能包含重复的元素。
equeals()方法：判断两个对象是否相同，新加入的元素和已有元素相比，返回false，否则拒绝添加。

HashSet
使用Hash算法来储存元素，具有良好的存取和查找性能。根据元素的Hashcode值决定元素在Hashset的位置。

LinkedHashSet
也是利用Hashcode决定元素储存位置，但是使用链表维护元素的次序。当遍历的时候，是按照插入的顺序遍历的。
LinkedHashSet需要维护元素的插入顺序，因此性能会略低于HashSet的性能，但是在迭代访问所有元素时性能很高。(链表适合遍历)

SortedSet
排序，插入的元素类型需要一样，否则会出现ClassCastException错误

TreeSet
SortedSet的实现类，保证元素处于排序状态

EnumSet
为枚举类设计的集合类

List
有顺序，可重复，因此可以通过索引来指定位置的集合元素

ArrayList
给予数组的List，封装了动态增长的Object[]数组

Vector
和ArrayList几乎一样，比较古老，线程安全

Stack
是Vector的子类，是栈的结构(后进先出)

LinkedList
实现List，Deque；实现List，可以进行队列操作，可以通过索引来随机访问集合元素；实现Deque，也可以当作双端队列，也可以当作栈来使用。

Queue(队列)
Queue内部是队列的数据结构（先进先出），新插入的元素会在尾部；插入之后，慢慢向顶部移动。

PriorityQueue(优先级队列)
除了实现Queue接口，PriorityQueue还对插入的元素进行重新排序

Deque
双端队列，Deque可以从两端来添加，删除元素，因此，Deque可以当作队列使用，也可以当作栈使用

ArrayDeque
给予数组的双端队列，和ArrayList类似，底层都是采用一个动态可分配的Object[]数组

Map(键值对)

可以通过键(key)来找值(value)

• key：不允许重复
• vlaue：储存方式类似List(可以重复，根据索引来查找)

Collection

定义了以下常用的方法：

• boolean add(Object element):向集合中加入一个元素
• boolean remove(Object element):删除集合中一个元素
• int size():求集合的大小
• boolean isEmpty():判断集合是否为空
• boolean contains(Object element):判断集合是否存在元素某元素
• Iterator iterator():返回集合的迭代子
• Ojbect[] toArray():将集合转变为数组
• void clear():清除集合中的元素
• boolean addAll(Collection collection):将collection中的元素全部添加到集合里

Collection的实现类能够实现以下功能：

• 存放一个元素
• 增加/删除一个元素
• 查找一个元素是否在此集合中
• 计算此集合的元素数目

Iterator迭代

不论Collection的实际类型如何，他都支持一个iterator()方法，该方法返回一个迭代子，即对应的Iterator(实现类)对象，使用该迭代子即可逐一访问Collection中的每一个元素。

接口Iterator可实现对集合元素的遍历，有3个方法：

• boolean hasNext():判断是否还有下一个元素
• Object next():取得下一个元素
• void remove():删除元素

使用迭代函数的步骤：

1. 调用类集的iterator()方法获得迭代子实例
2. 建立一个调用haxNext()方法的循环，只要hasNext()返回true，就进行循环迭代
3. 在循环内部，通过调用next()方法来得到每一个元素

一个例子：

迭代

for循环

从J2SE 5.0开始，可以不必使用iterator()了，使用增强的for循环可以直接遍历List所有元素。
就像这样

for循环

List

List接口定义可以重复的元素集合。
List是有序集合，继承了Collection接口并新增了下面一些方法：

• public Object get(int index):返回指定位置的数组元素
• public Object set(int index,Object element):设置指定位置的元素
• public Object remove(int index):删除指定位置的元素
• public int indexOf(Object o):查找o在List中出现的第一个位置
• public int lastIndexOf(Object o):查找o在List中出现的最后一个位置
• public List subList(int formIndex,int toIndex):返回子List
• public ListIterator listIterator():送回ListIterator迭代子

List接口主要以下实现类：

• ArrayList
• LinkedList
• Vector

List储存结构：

• 顺序储存：ArrayList
• 链式储存:LinkedList

MAP接口

HashMap

HashMap类使用哈希算法实现Map接口。
HashMap类允许空key和空value，不保证元素的顺序。另外HashMap是线程不安全的。

构造函数：

• HashMap():构造一个默认的HashMap
• HashMap(Map m):用m的元素初始化HashMap
• HashMap(int capacity):将HashMap的初始容量设置为capacity

常用方法：

• V get(Object key):根据键得到值
• V put(K key,V value):将键和值一起放入Map

来个HashMap例子：

HashMap

Map迭代

• Set keySet():返回此HashMap中包含的键set视图
• Collection values():返回此HashMap中包含的值的collection视图
• Set> entrySet():返回此HashMap的键和值的整体(Map.Entry)的set视图

Map.Entry()接口，表示键值对，有两种核心方法：

• Object getKey():得到键值
• Object getValue():得到Value值

例子：

大栗子

Hashtable

Dictionary类提供了根据关键字查值的功能。Dictionary是一个abstract的类，因此不直接使用它。直接使用的一般是Hashtable类，Hashtable称为哈希表类，Hashtable也是一个键值对，和HashMap类似。
Hashtable有其独特的迭代方式：
如果要取得并显示哈希表中所有Values，用以下程序:
Enumeration enum = table.elements();
如果要取得并显示哈希表中所有关键字的值，用以下程序：
Enumeration enum1 = table.keys();

示范：

很好的示范

Hashtable和HashMap的区别：

• Hashtable不允许null值(key和value都不行)，HashMap允许null值
• Hashtable的方法是同步的，HashMap未经同步，所以很多线程场合要手动同步
• Hashtable除了使用Iterator迭代，还可以使用Enumeration。HashMap不能用Enumeration

Properties

Hashtable（哈希表）里存的关键字/值对可以是各种类型。而Properties就相对简单多，因为它只存放字符串对。
Properties用setProperty()和getProperty()方法来处理值，值只能是String。
常用方法：

• load(InputStreaminStream):从流中读取属性列表
• Enumeration propertyName():返回所有的键
• public String getProperty(String key):根据键获得值
• public Object setProperty(String key,String value):将键和值加入Properties

Collections工具类

Collections类中定义了集合操作的相关算法。

排序

List中的对象必须实现Comparator接口，或者显式制定一个比较器。
采用的方法：

• sort(List list):对List排序，按照自然顺序排
• sort(List list,Comparatore c):对List进行排序，按照Comparator对象c中定义的规律排

查找

• binarySearch(List list.Object key)
• binarySearch(List list,Object key,Comparator c)
  找出集合中的最大值、最小值