java集合类

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Collections Framework

集合框架是一个统一的架构,用来表示和操作集合.
集合框架主要是由接口,抽象类和实现类构成.
接口:蓝色；实现类：红色

Collection
|_____Set(HashSet)
|         |_____SortedSet(TreeSet)
|_____List(LinkedList,ArrayList)

Collection:集合层次中的根接口，JDK没有提供这个接口的实现类。
Set:不能包含重复的元素，子接口SortedSet是一个按照升序排列的元素的Set。
List:可以包含重复的元素，是一个有序的集合，提供了按索引访问的方式，有次序，位置不改变。

ArrayList:

本质：我们可以将其看作是能够自动增长容量的数组，实际是采用对象数组实现的。
自动增长容量就是当数组不够的时候,再定义更大的数组，然后将数组元素拷贝到新的数组.

import java.util.*;
class ArrayListTest
{
public static void main(String[] args)
{
   ArrayList a1=new ArrayList();
   a1.add("winsun");
   a1.add("weixin");
   a1.add("mybole");

   for(int i=0;i<a1.size();i++)
     {
        System.out.println(a1.get(i));
     }
     System.out.println(a1);
   }
}

结果：

winsun
weixin
mybole
[winsun, weixin, mybole]

利用ArrayList的toArray()返回一个对象的数组也可以利用Arrays.asList()方法返回一个列表。如果想从集合类中获得一个数组可以使用toArray()方法；如果想从数组中获得一个列表可以使用asList()方法 ：

import java.util.*;
class Point {
int x, y;
Point(int x, int y) {
   this.x = x;
   this.y = y;
}
public String toString() {
   return "x=" + x + ",y=" + y;
}
}
public class ArrayListToArrayTest {
public static void main(String[] args) {
   ArrayList a1 = new ArrayList();
   a1.add(new Point(3, 3));
   a1.add(new Point(4, 4));
   a1.add(new Point(5, 5));

   for (int i = 0; i < a1.size(); i++) {
    System.out.println(a1.get(i));
   }
   System.out.println(a1);

   Object[] objs = a1.toArray(); // 利用ArrayList的toArray()返回一个对象的数组.
   for (int i = 0; i < objs.length; i++) {
    System.out.println(objs[i]);
   }
   System.out.println(objs);//
   List l = Arrays.asList(objs);// Arrays.asList()返回一个列表.
   System.out.println(l);
}
}

结果：

x=3,y=3
x=4,y=4
x=5,y=5
[x=3,y=3, x=4,y=4, x=5,y=5]
x=3,y=3
x=4,y=4
x=5,y=5
[Ljava.lang.Object;@1fc4bec
[x=3,y=3, x=4,y=4, x=5,y=5]

LinkedList：

LinkedList是采用双向循环链表实现的. 利用LinkedList实现栈(stack)，队列(queue)，双向队列(double-ended queue)
ArrayList底层采用数组完成,而LinkedList则是以一般的 双向链表完成,其内每个对象除了数据本身外，还有两个引用,
分别指向前一个元素和后一个元素. 如果我们经常在List的开始处增加元素,或者在List中进行插入
和删除操作,我们应该使用LinkedList,否则的话,使用ArrayList 将更加快速.
因为插入和删除都要移动数组中的元素. 只是访问就用ArrayList,提供了按索引访问的机制.

import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Stack;

public class LinkedListDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Stack<Object> s = new Stack<Object>();//堆栈
		Queue<Object> q = new LinkedList<Object>();//队列
		Deque<Object> d = new LinkedList<Object>();//双向队列
	}
}

HashSet：

HashSet实现了Set接口的hash table(哈希表),依靠HashMap来实现.
应该为要存放到散列表的各个对象定义hashCode()和equals().
因为实现了set接口所以不能有重复的元素.
散列表:
散列表又称为哈希表.
散列表算法的基本思想:
以结点的关键字为自变量,通过一定的函数关系(散列函数)
计算出对应的函数值,以这个值作为该结点存储在散列表中的地址.
当散列表中的元素存放太满,就必须进行再散列,将产生一个新的散列表,
所有元素存放到新的散列表中,原先的散列表将被删除.
在java语言中,通过负载因子(load factor)来决定何时对散列表进行再
散列.例如:如果负载因子是0.75,当散列表中已经有75%的位置已经放满,
那么将进行散列.
负载因子越高(越接近1.0),内存的使用率越高,元素的寻找时间越长.
负载因子越低(越接近0.0),元素的寻找时间越短,内存浪费越多.
HashSet类的缺省负载因子是0.75.

import java.util.*;
public class HashSetTest {

public static void main(String []args)
{
   HashSet hs=new HashSet();
/* hs.add("one");
   hs.add("two");
   hs.add("three");
   hs.add("one");
   */
   hs.add(new Student(1,"zhangsan"));
   hs.add(new Student(2,"lisi"));
  
   hs.add(new Student(1,"zhangsan"));
   hs.add(new Student(3,"wangwu"));
  
   Iterator it=hs.iterator();
   while(it.hasNext())
   {
    System.out.println(it.next());
   }
}
}
class Student
{
int num;
String name;
Student(int num,String name)
{
   this.name=name;
   this.num=num;
}
public int HashCode()
{
   return num*name.hashCode();
}
public boolean equals(Object o)
{
   Student s=(Student)o;
   return num==s.num && name.equals(s.name);
}
public String toString()
{
   return "name : ="+name;
}
}

TreeSet：
TreeSet是依靠TreeMap来实现的.
TreeSet是一个有序集合,TreeSet中元素将按照升序排列,
缺省是按照自然排序进行排列,意味着TreeSet中元素要 实现Comparable接口.
我们可以在构造TreeSet对象时,传递实现了Comparator接口 的比较器对象.

import java.util.*;
public class TreeSetTest {
//如果自定义类对象要加入TreeSet要实现Comparable接口
public static void main(String []args)
{
   TreeSet ts=new TreeSet(new Student.StudentComparator());
/* ts.add("winsun");
   ts.add("weixin");
   ts.add("mybole");
   */
   ts.add(new Student(2,"lisi"));
   ts.add(new Student(1,"wangwu"));
   ts.add(new Student(3,"zhangsan"));
   ts.add(new Student(3,"mybole"));
  
   Iterator it=ts.iterator();
   while(it.hasNext())
   {
    System.out.println(it.next());
   }
}
}
class Student implements Comparable
{
int num;
String name;
static class StudentComparator implements Comparator
{
   public int compare(Object o1,Object o2)
   {
    Student s1=(Student)o1;
    Student s2=(Student)o2;
    int result=s1.num>s2.num ? 1 : (s1.num==s2.num ? 0 : -1);
    if(result==0)
    { //String类实现了compareTo()方法.
     result=s1.name.compareTo(s2.name);
    }
    return result;
   
   }
}
public static void printElements(Collection c)
{
   Iterator it=c.iterator();
   while(it.hasNext())
   {
    System.out.println(it.next());
   }
}
Student(int num,String name)
{
   this.name=name;
   this.num=num;
}
public int HashCode()
{
   return num*name.hashCode();
}
public boolean equals(Object o)
{
   Student s=(Student)o;
   return num==s.num && name.equals(s.name);
}
public int compareTo(Object o)
{
   Student s=(Student)o;
   return num>s.num?1:(num==s.num?0:-1);
}
public String toString()
{
   return num+":"+name;
}
}

HashSet是基于Hash算法实现的,其性能通常优于TreeSet.
通常都应该使用HashSet,在需要排序的功能时,才使用 TreeSet.

迭代器：

Collection提供了一个iterator()方法,可以返回一个迭代器，迭代器是指向两个元素之间的指针。凡是继承自Collection的接口或间接的实现类都有这个方法.
其中有3个方法
1.hasNext()
2.next()

3.remove()

hasNext()判断是否有更多的元素，如果有返回true
remove()方法remove()方法需要删除上一个返回的元素，需要先调用next()方法后在用remove()，返回的列表有时不一定真正实现remove()方法，根据需要决定是否实现.

ArrayList al1=new ArrayList();
Iterator it=al.iterator();
it.next();
while(it.hasNext())
{
System.out.println(it.next());
}

通用方式访问集合中的元素
另外定义打印函数

public static void printElements(Collection c)
{
Iterator it=c.iterator();
while(it.hasNext())
{
   System.out.println(it.next());
}
}

Map( HashMap)
|_____ SortedMap(TreeMap)
Map: 存储的是key-value对 ， 不能包含重复的key，可以有重复的value 。 子接口 SortedMap 是一个按升序排列key的Map。
HashMap：

import java.util.*;
public class HashMapTest
{

public static void printElements(Collection c)
{
   Iterator it=c.iterator();
   while(it.hasNext())
   {
    System.out.println(it.next());
   }
}
public static void main(String []args)
{
   HashMap hm=new HashMap();
   hm.put("1", "zhang3");
   hm.put("2", "li4");
   hm.put("3", "wang5");
  
   System.out.println(hm.get("1"));
   System.out.println(hm.get("2"));
   System.out.println(hm.get("3"));
  
   Set keys=hm.keySet();
   System.out.println("-----------keys---------");
   printElements(keys);

   Collection values=hm.values();
   System.out.println("-----------values---------");
   printElements(values);
  
   Set entrySets =hm.entrySet();
   System.out.println("------------entrySets-----------");
   printElements(entrySets);
   Iterator it=entrySets.iterator();
   while(it.hasNext())
   {
    Map.Entry me=(Map.Entry)it.next();
    System.out.println(me.getKey()+" = "+me.getValue());
   }
  
}
}

TreeMap是实现了sorted Map接口的类    TreeMap按照key进行排序. 类似HashMap用法。HashMap和TreeMap比较和Set类似,HashMap的速度通常都比TreeMap快,只有在需要排序的功能的时候,才使用TreeMap.

Vector集合类
Vector:用ArrayList代替Vector.Vector内所有方法都是同步的,存取元素效率低.在多线程中可以使用

Hashtable:用HashMap代替Hashtable 需要同步Map的时候可以用Collection类的方法
static Map synchronizedMap(Map m) 但是还是Hashtable获取的同步Map快一些.

Stack集合类：Stack:用LinkedList代替Stack.