JaveSE集合

集合体系

说明：集合对象可以是任意的数据类型，并且长度可变。数组长度不可变。

集合体系分Collection体系和Map体系

Collection体系

一、Collection 有2个子接口分为
	List
	Set

	1、List有3个实现类	
	 （1）LinkedList（底层是基于双向链表实现的）。
	 （2）ArryList（底层是基于数组实现）。
	 （3）Vector（底层是基于动态数组实现）。
	 
	2、Set有2个实现类
	 （1）TreeSet（底层基于红黑树实现）。
	 （2）HashSet（底层基于哈希表实现）。

Map体系

一、Map 有4个实现类分为
	1、HashMap（底层基于哈希表）。
	2、TreeMap（底层基于红黑树实现）。
	3、Hashtable（底层基于哈希表实现）。
	4、Properties（属于Hashtable的子类）。

Collection接口——主要方法

方法名称	说明
boolean add(E e)	向集合中添加一个元素，如果集合对象被添加操作改变了，则返回 true。E 是元素的数据类型
boolean addAll(Collection c)	向集合中添加集合 c 中的所有元素，如果集合对象被添加操作改变了，则返回 true。
void clear()	清除集合中的所有元素，将集合长度变为 0。
boolean contains(Object o)	判断集合中是否存在指定元素
boolean containsAll(Collection c)	判断集合中是否包含集合 c 中的所有元素
boolean isEmpty()	判断集合是否为空
Iteratoriterator()	返回一个 Iterator 对象，用于遍历集合中的元素
boolean remove(Object o)	从集合中删除一个指定元素，当集合中包含了一个或多个元素 o 时，该方法只删除第一个符合条件的元素，该方法将返回 true。
boolean removeAll(Collection c)	从集合中删除所有在集合 c 中出现的元素（相当于把调用该方法的集合减去集合 c）。如果该操作改变了调用该方法的集合，则该方法返回 true。
boolean retainAll(Collection c)	从集合中删除集合 c 里不包含的元素（相当于把调用该方法的集合变成该集合和集合 c 的交集），如果该操作改变了调用该方法的集合，则该方法返回 true。
int size()	返回集合中元素的个数
Object[] toArray()	把集合转换为一个数组，所有的集合元素变成对应的数组元素。
Stream stream()	将集合源转换为有序元素的流对象（JDK 8新方法）

List集合

List 是一个有序、可重复的集合，集合中每个元素都有其对应的顺序索引。List 集合允许使用重复元素，可以通过索引来访问指定位置的集合元素。List 集合默认按元素的添加顺序设置元素的索引，第一个添加到 List 集合中的元素的索引为 0，第二个为 1，依此类推。

List 实现了 Collection 接口，它主要有两个常用的实现类：ArrayList 类和 LinkedList 类。

方法名称	说明
E get(int index)	获取此集合中指定索引位置的元素，E 为集合中元素的数据类型
Object remove(int index)	删除index索引处的元素
E set(int index, Eelement)	将此集合中指定索引位置的元素修改为 element 参数指定的对象。 此方法返回此集合中指定索引位置的原元素
int index(Object o)	返回此集合中第一次出现指定元素的索引，如果此集合不包含该元 素，则返回 -1
int lastIndexOf(Object o)	返回此集合中最后一次出现指定元素的索引，如果此集合不包含该 元素，则返回 -1
List subList(int fromlndex, int tolndex)	返回一个新的集合，新集合中包含 fromlndex 和 tolndex 索引之间 的所有元素。包含 fromlndex 处的元素，不包含 tolndex 索引处的 元素
default void sort(Comparator c)	根据指定的比较器规则对集合元素排序（JDK 8新方法）

ArrayList 类

ArrayList 类实现了可变数组的大小，存储在内的数据称为元素。它还提供了快速基于索引访问元素的方式，对尾部成员的增加和删除支持较好。使用 ArrayList 创建的集合，允许对集合中的元素进行快速的随机访问，不过，向 ArrayList 中插入与删除元素的速度相对较慢。

ArrayList内部的数据存储结构是数组形式。

public static void main(String[] args) {
   
    List list = new ArrayList();
    list.add("One");
    list.add("Two");
    list.add("Three");
    list.add("Four");
    list.add("Five");
    list.add("Six");
    list.add("Seven");
    System.out.println("list 集合中的元素数量：" + list.size());
    System.out.println("list 集合中的元素如下：");
    Iterator it = list.iterator();
    while (it.hasNext()) {
   
        System.out.print(it.next() + "、");
    }
    List sublist = new ArrayList();
    sublist = list.subList(2, 5); // 从list集合中截取索引2~5的元素，保存到sublist集合中
    System.out.println("sublist 集合中元素数量：" + sublist.size());
    System.out.println("sublist 集合中的元素如下：");
    it = sublist.iterator();
    while (it.hasNext()) {
   
        System.out.print(it.next() + "、");
    }
}

结果：

list 集合中的元素数量：7
list 集合中的元素如下：
One、Two、Three、Four、Five、Six、Seven、
sublist 集合中元素数量：3
sublist 集合中的元素如下：
Three、Four、Five、

LinkedList类

LinkedList 类采用链表结构保存对象，这种结构的优点是便于向集合中插入或者删除元素。需要频繁向集合中插入和删除元素时，使用 LinkedList 类比 ArrayList 类效果高，但是 LinkedList 类随机访问元素的速度则相对较慢。这里的随机访问是指检索集合中特定索引位置的元素。

LinkedList内部包含有两个Node类型的first和last属性的双向循环链表结构。

方法名称	说明
void addFirst(E e)	将指定元素添加到此集合的开头
void addLast(E e)	将指定元素添加到此集合的末尾
E getFirst()	返回此集合的第一个元素
E getLast()	返回此集合的最后一个元素
E removeFirst()	删除此集合中的第一个元素
E removeLast()	删除此集合中的最后一个元素
Object pop()	移除并返回集合的第一个元素

public class Test {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        LinkedList<String> products = new LinkedList<String>(); // 创建集合对象
        String p1 = new String("六角螺母");
        String p2 = new String("10A 电缆线");
        String p3 = new String("5M 卷尺");
        String p4 = new String("4CM 原木方板");
        products.add(p1); // 将 p1 对象添加到 LinkedList 集合中
        products.add(p2); // 将 p2 对象添加到 LinkedList 集合中
        products.add(p3); // 将 p3 对象添加到 LinkedList 集合中
        products.add(p4); // 将 p4 对象添加到 LinkedList 集合中
        String p5 = new String("标准文件夹小柜");
        products.addLast(p5); // 向集合的末尾添加p5对象
        System.out.print("*************** 商品信息 ***************");
        System.out.println("目前商品有：");
        for (int i = 0; i < products.size(); i++) {
   
            System.out.print(products.get(i) + "\t");
        }
        System.out.println("第一个商品的名称为：" + products.getFirst());
        System.out.println("最后一个商品的名称为：" + products.getLast());
        products.removeLast(); // 删除最后一个元素
        System.out.println("删除最后的元素，目前商品有：");
        for (int i = 0; i < products.size(); i++) {
   
            System.out.print(products.get(i) + "\t");
        }
    }
}

结果：

*************** 商品信息 ***************
目前商品有：
六角螺母 10A 电缆线 5M 卷尺 4CM 原木方板 标准文件夹小柜
第一个商品的名称为：六角螺母
最后一个商品的名称为：标准文件夹小柜
删除最后的元素，目前商品有：
六角螺母 10A 电缆线 5M 卷尺 4CM 原木方板

ArrayList 类和 LinkedList 类的区别

ArrayList 是基于动态数组数据结构的实现，访问元素速度优于 LinkedList。LinkedList 是基于链表数据结构的实现，占用的内存空间比较大，但在批量插入或删除数据时优于 ArrayList。

对于快速访问对象的需求，使用 ArrayList 实现执行效率上会比较好。需要频繁向集合中插入和删除元素时，使用 LinkedList 类比 ArrayList 类效果高。

Set集合

Set 集合类似于一个罐子，程序可以依次把多个对象“丢进”Set 集合，而 Set 集合通常不能记住元素的添加顺序。也就是说 Set 集合中的对象不按特定的方式排序（无序），只是简单地把对象加入集合。Set 集合中不能包含重复的对象，并且最多只允许包含一个 null 元素。

Set 实现了 Collection 接口，它主要有两个常用的实现类：HashSet 类和 TreeSet类。

HashSet 类

HashSet 是 Set 接口的典型实现，大多数时候使用 Set 集合时就是使用这个实现类。HashSet 是按照 Hash 算法来存储集合中的元素。因此具有很好的存取和查找性能。

HashSet 具有以下特点：

• 无序，不能重复。
• HashSet 不是同步的，如果多个线程同时访问或修改一个 HashSet，则必须通过代码来保证其同步。
• 集合元素值可以是 null。
• 根据对象的哈希值来确定元素在集合中的存储的位置，因此具有良好的存取和查找性能。

当向HashSet集合中添加一个元素时，首先会调用该元素的hashCode()方法来确定元素的存储位置，然后再调用元素对象的equals()方法来确保该位置没有重复元素。

• 在Java中，一些基本数据包装类、String类等都已经默认重写了hashCode()和equals()方法。
• 开发者向HashSet集合中添加自定义的数据类型，如Student类时，必须增加重写的hashCode()和equals()方法，才能保证数据的唯一性。

public static void main(String[] args) {
   
    HashSet<String> courseSet = new HashSet<String>(); // 创建一个空的 Set 集合
    String course1 = new String("Java入门教程");
    String course2 = new String("Python基础教程");
    String course3 = new String("C语言学习教程");
    String course4 = new String("Golang入门教程");
    courseSet.add(course1); // 将 course1 存储到 Set 集合中
    courseSet.add(course2); // 将 course2 存储到 Set 集合中
    courseSet.add(course3); // 将 course3 存储到 Set 集合中
    courseSet.add(course4); // 将 course4 存储到 Set 集合中
    courseSet.add(course1); // 将 course1 存储到 Set 集合中
    courseSet.add(course2); // 将 course2 存储到 Set 集合中
    courseSet.add(course3); // 将 course3 存储到 Set 集合中
    courseSet.add(course4); // 将 course4 存储到 Set 集合中
    System.out.println("C语言中文网教程有：");
    Iterator<String> it = courseSet.iterator();
    while (it.hasNext()) {
   
        System.out.println("《" + (String) it.next() + "》"); // 输出 Set 集合中的元素
    }
    System.out.println("有" + courseSet.size() + "套精彩教程！");
}

结果：

C语言中文网教程有：
《Java入门教程》
《C语言学习教程》
《Python基础教程》
《Golang入门教程》
有4套精彩教程！

注意：如果向 Set 集合中添加两个相同的元素，则后添加的会覆盖前面添加的元素，即在 Set 集合中不会出现相同的元素。

TreeSet 类

以二叉树的方式来存储元素，它可以实现对集合中的元素进行排序

TreeSet 类同时实现了 Set 接口和 SortedSet 接口。SortedSet 接口是 Set 接口的子接口，可以实现对集合进行自然排序，因此使用 TreeSet 类实现的 Set 接口默认情况下是自然排序的，这里的自然排序指的是升序排序。

向TreeSet集合添加元素时，都会调用compareTo()方法进行比较排序，该方法是Comparable接口中定义的，因此要想对集合中的元素进行排序，就必须实现Comparable接口。（Java中大部分的类都实现了Comparable接口，并默认实现了接口中的CompareTo()方法，如Integer、Double和String，包装类等都默认实现了这个接口）。

这些类对象的比较方式:

类	比较方式
包装类（BigDecimal、Biglnteger、 Byte、Double、 Float、Integer、Long 及 Short)	按数字大小比较
Character	按字符的 Unicode 值的数字大小比较
String	按字符串中字符的 Unicode 值的数字大小比较

TreeSet类的常用方法：

方法名称	说明
E first()	返回此集合中的第一个元素。其中，E 表示集合中元素的数据类型
E last()	返回此集合中的最后一个元素
E poolFirst()	获取并移除此集合中的第一个元素
E poolLast()	获取并移除此集合中的最后一个元素
SortedSet subSet(E fromElement,E toElement)	返回一个新的集合，新集合包含原集合中 fromElement 对象与 toElement 对象之间的所有对象。包含 fromElement 对象，不包含 toElement 对象
SortedSet headSet	返回一个新的集合，新集合包含原集合中 toElement 对象之前的所有对象。 不包含 toElement 对象
SortedSet tailSet(E fromElement)	返回一个新的集合，新集合包含原集合中 fromElement 对象之后的所有对 象。包含 fromElement 对象
Object lower(Object o)	返回TreeSet集合中小于给定元素的最大元素，如果没有返回null
Object floor(Object o)	返回TreeSet集合中小于或等于给定元素的最大元素，如果没有返回null
Object higher(Object o)	返回TreeSet集合中大于给定元素的最小元素，如果没有返回null
Object ceiling(Object o)	返回TreeSet集合中大于或等于给定元素的最小元素，如果没有返回null

案例（默认重写了CompareTo的自然排序）：

public class Test08 {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        TreeSet<Double> scores = new TreeSet<Double>(); // 创建 TreeSet 集合
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        System.out