一、集合的概念
集合石包含多个对象的简单对象,所包含的对象称为元素。集合里面可以包含任意多个对象,数量可以变化;同时对象的类型也没有限制的,也就是说集合里面的所有对象的类型可以相同,也可以不同。
我们以前用来存储对象使用的自己用数组写的Set,长度和类型都是单一的,功能也没有这么全。但是需要注意的是集合类存放的都是对象的引用,而不是对象本身。
二、数据结构分类
(1)顺序存储 (2)链式存储 (3)树形存储 (4)散列存储Hash (5)Map映射存储
三、集合框架是由一组用来操作对象的接口组成,不提接口描述不同类型的组。(下图是Java集合框架)
集合框架接口和其特点:
1:Collection接口是一组允许重复的对象。
2:Set接口承Collection,无序但不允许重复。
3:List接口继承Collection,有序但允许重复,并引入位置下标。
4:Map接口既不继承Set也不继承Collection,是键值对。
下面详细介绍这几种集合框架接口
Collection接口:
概念: Collection接口用于表示任何对象或元素组。想要尽可能以常规方式处理一组元素时,就使用这一接口。
Iterator接口:主要用来枚举集合中的元素。 可理解成集合的查寻组件。迭代器又称枚举器,就是把集合中的元素一个个枚举出来,就相当于拿着学生的花名册一个个点名。
组操作:Collection接口支持的其它操作,要么是作用于元素组的任务,要么是同时作用于整个集合的任务。
boolean contains( Object obj ) ----------判断其中是否含有指定元素
boolean addAll( Collection collection ) ----------取并集
void clear() ----------移除此 collection 中的所有元素
void removeAll( Collection collection ) ----------移除此 collection 中那些也包含在指定 collection 中的所有元素
void retainAll( Collection collection ) ----------取交集
Set接口:
概念:按照定义,Set接口继承Collection接口,而且它不允许集合中存在重复项。所有原始方法都是Collection中现成的,没有引入新方法。
具体的Set实现类依赖添加的对象的equals()方法来检查等同性。
HashSet类和TreeSet类:
“集合框架”支持Set接口两种普通的实现:HashSet和TreeSet。在更多情况下,会使用HashSet存储重复自由的集合。考虑到效率,添加到HashSet的对象需要采用恰当分配散列码的方式来实现hashCode()方法。当需要从集合中以有序的方式抽取元素时,TreeSet实现会有用处。为了能顺利进行,添加到TreeSet的元素必须是可排序的。
List接口:
概念:List接口继承了Collection接口以定义一个允许重复项的有序集合。该接口不但能够对列表的一部分进行处理,还添加了面向位置的操作。
面向位置的操作包括插入某个元素或Collection的功能,还包括获取、除去或更改元素的功能。在List中搜索元素可以从列表的头部或尾部开始,如果找到元素,还将报告元素所在的位置。
void add(int index, Object element) ----------加到指定位置
boolean addAll(int index, Collection collection) ----------把collection里的元素全部加进去,返回布尔型
Object get(int index) ----------获取指定位置的元素
int indexOf(Object element) ---------- 返回此列表中首次出现的指定元素的索引,或如果此列表不包含元素,则返回 -1
int lastIndexOf(Object element) ----------返回此列表中最后一次出现的指定元素的索引,或如果此列表不包含索引,则返回 -1
Object remove(int index) ----------移除此列表中指定位置上的元素
Object set(int index, Object element) ----------替换指定位置的元素
List subList(int fromIndex, int toIndex)
注意:
1)使用List(如ArrayList)时,不会自动调用hashCode()方法。因为在List中,重复了就重复了,不需判断,保证唯一性。
2)List中添加了下标index的功能,这样对List的修改可以利用set方法对指定位置的元素直接进行替换,不需要象Set那么复杂(要转换成数组才能修改,之后还要转换回去)。
3)Collection用Iterator迭代器,而List可以用ListIterator列表迭代器。前者只能next(),后者不但包含next()方法,还包含previous()方法。因此,如果要用List做类似书的翻页功能,不但可以向后翻,还可以向前翻。
在“集合框架”中有两种常规的List实现:ArrayList和LinkedList。 如果要支持随机访问,而不必在除尾部的任何位置插入或除去元素,那么,ArrayList提供了可选的集合。但如果要频繁的从列表的中间位置添加和除去元素,而只要顺序的访问列表元素,那么LinkedList实现更好。、
下面利用ArrayList实现队列和栈:
队列实现代码:
import java.util.ArrayList; import java.util.List; /* * 采用ArrayList集合来实现队列的入队列,出队列,是否为空操作 */ public class MyQue { private List<Object> list =new ArrayList<Object>(); //定义一个ArrayList集合 int index=0; //队列指针,指向最后一个元素 public void in(Object obj){ //进队列 list.add(index, obj); //每次添加在队列的最末尾 index++; } public Object out(){ //出队列 Object obj=list.remove(0); //从集合中取第一个元素弹出 index--; return obj; } public boolean isEmpty(){ //判断队列是否为空 return list.isEmpty(); //直接判断集合是否为空 } }
栈实现代码:
import java.util.ArrayList; import java.util.List; /* * 采用ArrayList集合来实现栈的入栈,出栈操作。 */ public class MyStack { private List<Object> list=new ArrayList<Object>(0);//定义一个ArrayList集合 private int index=0;//栈指针,指向栈的最后一个元素 public void push(Object obj){ //入栈 list.add(index,obj); //把需要入栈的元素加入到list中 index++; } public Object pop(){//出栈 index--; Object obj=list.get(index); //弹出栈尾的元素 list.remove(index); //移除弹出去的元素 return obj; } }
ArrayList代码演示:
import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class ArrayListDemo { public static void main(String[] args) { List<Student> list =new ArrayList<Student>(); //创建ArrayList接口 //new元素对象,在这里是Student对象 Student s1=new Student("1001","zhou",67); Student s2=new Student("1002","zhou",57); Student s3=new Student("1003","zhou",57); Student s4=new Student("1004","zhou",97); //把上面的对象加入list中 list.add(s1); list.add(s2); list.add(s3); list.add(s4); //输出对象 for(int i=0;i<list.size();i++){ Student s=list.get(i); System.out.println(s); } } }
结果:
LinkedList代码演示:
import java.util.LinkedList; public class LinkedListDemo { public static void main(String[] args) { LinkedList<Object> list=new LinkedList<Object>(); //创建linkedList接口 //new元素对象,在这里是Student对象 Student s1=new Student("1001","zhou",67); Student s2=new Student("1002","zhou",57); Student s3=new Student("1003","zhou",57); Student s4=new Student("1004","zhou",97); //把上面的对象加入list中 list.add(s1); list.add(s2); list.add(s3); list.add(s4); list.add("abcd"); list.add(100); //把aaa添加在list中的第一个位置 list.addFirst("aaa"); //移除位置序号为3的元素 list.remove(3); //把位置序号为2的元素修改为88 list.set(2, 88); //输出 for(int i=0;i<list.size();i++){ Object obj=list.get(i); System.out.println(obj); } //输出第一个元素 System.out.println(list.getFirst()); } }
结果:
Student对象代码:
public class Student { private String sno, sname; private int score; //构造函数 public Student(String sno, String sname, int score) { this.sno = sno; this.sname = sname; this.score = score; } //下面是对应参数的get、set函数 public String getSno() { return sno; } public void setSno(String sno) { this.sno = sno; } public String getSname() { return sname; } public void setSname(String sname) { this.sname = sname; } public int getScore() { return score; } public void setScore(int score) { this.score = score; } //toString函数 @Override public String toString() { return "Student [sno=" + sno + ", sname=" + sname + ", score=" + score + "]"; } }
Map接口:
概念: Map接口不是Collection接口的继承。而是从自己的用于维护键-值关联的接口层次结构入手。按定义,该接口描述了从不重复的键到值的映射。
Object put(Object key,Object value) ---------新增or修改
Object remove(Object key) ---------通过key修改
void putAll(Map mapping) ----------把一个map中的元素加入进去
void clear() ----------从列表中移除所有元素
Object get(Object key) ----------通过key值或的value值
Map.Entry接口:Map的entrySet()方法返回一个实现Map.Entry接口的对象Set集合,其中每个对象都是底层Map中一个特定的键-值对。
HashMap类和TreeMap类:(都是实现了Cloneable接口)
“集合框架”提供两种常规的Map实现:HashMap和TreeMap。在Map中插入、删除和定位元素,HashMap是最好的选择。但如果要按顺序遍历键,那么TreeMap会更好。
使用HashMap要求添加的键类明确定义了hashCode()实现(助理解:Map.keySet返回的是键的Set集合,而Set集合对hashCode实现有限制,因此作为键的类也要遵守该限制)。有了TreeMap实现,添加到映射的元素一定是可排序的。
Hashmap代码演示:
import java.util.Collection; import java.util.HashMap; import java.util.Iterator; import java.util.Map; import java.util.Map.Entry; import java.util.Set; public class HashMapDemo { public static void main(String[] args) { HashMap map = new HashMap(); //创建HashMap接口 // 增加 map.put("1001", "张军"); map.put("1002", "张萨"); map.put("1003", "王军"); map.put("1014", "刘胜"); map.put("1015", "张三"); // 删除 map.remove("1001"); // 修改 map.put("1003", "Mary"); // 查找 // 遍历法1:通过key视图 Set keys = map.keySet(); //返回此映射中所包含的键的 Set 视图 Iterator it = keys.iterator(); //使用迭代器读取数据 //一个一个从迭代器中读取数据 while (it.hasNext()) { String key = (String) it.next(); String values = (String) map.get(key); //通过key值获取对应的value值 System.out.println(key + "," + values); //输出 } //遍历法2:通过entry视图 System.out.println("-----------------------------"); Set entries=map.entrySet(); //返回此映射所包含的映射关系的 Set 视图。 Iterator it2=entries.iterator(); //使用迭代器读取数据 while(it2.hasNext()){ Map.Entry entry=(Entry)it2.next(); String key =(String)entry.getKey(); String values=(String) map.get(key); System.out.println(key+","+values); } //遍历法3:通过value视图 ,这种不能输出key值 System.out.println("---------------------"); Collection values=map.values(); //返回此映射所包含的值的 Collection 视图 Iterator it3=values.iterator(); //使用迭代器读取数据 while(it3.hasNext()){ String value=(String) it3.next(); System.out.println(value); } } }
结果:
TreeMap代码演示:
import java.util.Iterator; import java.util.Map; import java.util.Map.Entry; import java.util.Set; import java.util.TreeMap; public class TreeMapDemo { public static void main(String[] args) { TreeMap map=new TreeMap(); map.put("1001", "张军"); map.put("1002", "张萨"); map.put("1003", "王军"); map.put("1014", "刘胜"); map.put("1015", "张三"); //遍历:通过entry视图 Set entries=map.entrySet(); //返回此映射所包含的映射关系的 Set 视图 Iterator it=entries.iterator(); while(it.hasNext()){ Map.Entry entry=(Entry)it.next(); String key=(String) entry.getKey(); String Value=(String) entry.getValue(); System.out.println(key+","+Value); } } }
结果:
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