第10章 Java集合类
一、概述
Java中的java.util包中提供了一些集合类，也被称为容器，不同于数组，集合的长度是可变的，存放的是对象的引用。常用的集合有List集合、Set集合、Map集合，其中List和Set实现了Collection接口。
二、集合类接口的常用方法
1、List接口的常用方法：因为继承了Collection接口，所以List接口也继承了Collection中的所有方法。List集合以线性有序的方式存储对象。List集合中可以包含重复的对象，的主要方法如下：
（1）add(int index,Object obj):返回值为void。用于向集合中指定索引位置添加对象。
（2）addAll(int index,Collection coll):返回值为boolean型。用于向集合中指定索引位置添加指定的集合对象。
（3）remove(int index):返回值为Object。用于移除集合中的指定索引位置的对象。
（4）get(int index)：返回值为Object。用于获取指定索引位置的对象。
（5）indexOf(Object obj):返回值int。返回集合中对象第一次出现的索引位置，如果不存在则返回-1。
（6）lastIndexOf(Object obj):返回值int。返回集合中对象最后一次出现的索引位置，如果不存在则返回-1。
（7）subList(int formIndex,int toIndex):返回值List。获取两索引之间元素对象组成的List集合。
（8）set(int index,E element):返回值Object。用指定元素替换列表中指定索引位置的元素。
（9）listIterator():返回值ListIterator.用于获得一个包含所有对象的ListIterator列表迭代器。
1 import java.util.List;
2 import java.util.LinkedList;
3 import java.util.Iterator;
4 public class GenericTest{
5 public static void main(String[] args){
6 String a="A",b="B",c="C",d="D",e="E";//定义插入集合的字符串对象
7 List<String> list=new LinkedList<String>();
8 //创建一个LinkedList集合
9 list.add(a);
10 list.add(e);
11 list.add(d);
12 Iterator<String> fristIterator=list.iterator();
13 //创建List的迭代器
14 System.out.println("修改前集合中元素是：");
15 while(fristIterator.hasNext()){
16 System.out.print(fristIterator.next()+" ");
17 }
18 list.set(1,b);
19 list.set(2,c);
20 Iterator<String> it=list.iterator();
21 System.out.println("");
22 System.out.println("修改后集合中元素是：");
23 while(it.hasNext()){
24 System.out.print(it.next()+" ");
25 }
26 }
27 }
1 //创建List集合对象，通过add()方法添加元素，并将特殊对象元素在索引中出现的第一次、最后一次索引输出
2 import java.util.List;
3 import java.util.LinkedList;
4 import java.util.Iterator;
5 public class CollectionDemo {
6
7 public static void main(String[] args) {
8 String a="a",b="b",c="c",d="d",e="e",x="apple";
9 List<String> list=new LinkedList<String>();
10 list.add(a);
11 list.add(x);
12 list.add(b);
13 list.add(c);
14 list.add(d);
15 list.add(e);
16 list.add(a);
17 list.add(d);
18 list.add(x);
19 Iterator<String> it=list.iterator();
20 System.out.println("列表List为：");
21 int index=0;
22 while(it.hasNext()){
23 System.out.print("序号"+index+":"+it.next()+";");
24 index++;
25 }
26 System.out.println("其长度为："+list.size());
27 if((list.indexOf(a)!=-1)){
28 System.out.println("a第一次出现在列表中的索引位置为:"+list.indexOf(a));
29 System.out.println("a最后一次出现在列表中的索引位置为:"+list.lastIndexOf(a));
30 }else{
31 System.out.println("a没有出现在列表中");
32 }
33 if((list.indexOf(x)!=-1)){
34 System.out.println("apple第一次出现在列表中的索引位置为:"+list.indexOf(x));
35 System.out.println("apple最后一次出现在列表中的索引位置为:"+list.lastIndexOf(x));
36 }else{
37 System.out.println("apple没有出现在列表中");
38 }
39 if((list.indexOf("ts")!=-1)){
40 System.out.println("ts第一次出现在列表中的索引位置为:"+list.indexOf("ts"));
41 System.out.println("ts最后一次出现在列表中的索引位置为:"+list.lastIndexOf("ts"));
42 }else{
43 System.out.println("ts没有出现在列表中");
44 }
45 }
46 }
2、Set接口的常用方法：一样也继承了Collection接口的所有方法，并且Set集合中不允许有重复值。
（1）add(Object obj):如果Set集合中不存在obj则添加。
（2）addAll(Collection coll):将coll添加到Set集合尾部。
（3）remove(Object obj):移除指定的元素。
（4）retainAll(Collection coll):只保存Set集合中包含在coll集合中的元素。
（5）removeAll(Collection coll):移除Set集合中所有包含在coll集合中的元素。
（6)clear():清空Set集合。
（7）iterator()：返回Set集合中元素进行迭代的迭代器。
//创建一个List集合向其中添加元素
//再创建一个Set集合
//利用addAll()将List集合对象存入Set集合，打印Set集合中元素
import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.LinkedList;
import java.util.HashSet;
public class CollectionDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] a0={1,3,5,6,8,9,12,15};
int[] a1={2,4,5,6,8,11,13,15,21};
List<Integer> list=new LinkedList<Integer>();
Set<Integer> set=new HashSet<Integer>();
for(int x:a0){
list.add(x);
}
for(int x:a1){
set.add(x);
}
System.out.println("list集合初始化为："+list);
System.out.println("set集合初始化为："+set);
set.addAll(list);
System.out.println("新的set集合为："+set+"长度为："+set.size());
set.clear();
System.out.println("清空后set长度为："+set.size());
}
}
3、Map接口的常用方法
Map接口提供了将键值映射到值的对象，一个映射中不能包括重复的键，而且每个键最多只能映射到一个值。
（1）put(key k,value v):向集合中添加指定的键和值。
（2）containskey(Object key):如果此映射包含指定的键的映射关系，则返回true.
（3）containsValue(Object value):如果此映射将一个或多个键指向指定值，则返回true.
（4）get(Object key):如果存在指定的键对象，则返回该对象对应的值，否则返回null。
（5）keySet():返回该集合中的所有键对象组成的Set集合。
（6）values():返回该集合中所有值对象形成的Collection集合。
1 //向一个Map集合中插入元素并根据Key的值打印集合中的元素
2
3 import java.util.Map;
4 import java.util.HashMap;
5 public class MapDemo {
6
7 public static void main(String[] args) {
8 Map<String,String> map=new HashMap<String,String>();
9 map.put("1","apple");
10 map.put("2","pear");
11 map.put("3","orange");
12 for(int i=1;i<=3;i++){
13 System.out.println("第"+i+"个元素是："+map.get(""+i+""));
14 }
15 }
16 }
三、集合类接口的实现类
1、List接口的常用实现类有ArrayList和LinkedList。
（1）ArrayList类：通过List接口具备的方法实现了可变数组，可通过索引快速访问，但插入和删除操作速度较慢。
（2）LinkedList类：采用了链表结构，便于快速插入和删除对象，但随机访问速度较慢。
List<String> list1=new ArrayList<String>(); List<String> list2=new LinkedList<String>();
对象的声明采用接口类型可便于程序的拓展和修改，并通过泛型<String>约束对象的类型。
1 import java.util.List;
2 import java.util.ArrayList;
3 public class Gather {
4
5 public static void main(String[] args) {
6 // TODO Auto-generated method stub
7 List list=new ArrayList();
8 System.out.println("数组列表长度为："+list.size());
9 int ri=(int)(Math.random()*100);
10 System.out.println("随机数取得为："+ri);
11 list.add("a");
12 list.add("b");
13 list.add("c");
14 System.out.println("创建后数组列表长度为："+list.size());
15 int i=ri%list.size();
16 System.out.println("随机获取数组中的元素："+list.get(i));
17 list.remove(2);
18 System.out.println("将索引是‘2‘的元素移除后，数组中的元素是：");
19 for(int j=0;j<list.size();j++){
20 System.out.print(list.get(j)+" ");
21 }
22 }
23 }
2、Set接口的实现类常用的主要有HashSet类和TreeSet类，一般用Set接口类型声明创建的Set对象。
1 //People类定义
2 public class People {
3 private String name;
4 private long id_card;
5 public People(String name,long id_card){
6 this.name=name;
7 this.id_card=id_card;
8 }
9 public long getId_card(){
10 return this.id_card;
11 }
12 public void setId_card(long id){
13 this.id_card=id;
14 }
15 public String getName(){
16 return this.name;
17 }
18 public void setName(String name){
19 this.name=name;
20 }
21 }
22
23 import java.util.Iterator;
24 import java.util.Set;
25 import java.util.HashSet;
26 public class CollectionDemo {
27
28 public static void main(String[] args) {
29 // TODO Auto-generated method stub
30 Set<People> hashSet=new HashSet<People>();
31 hashSet.add(new People("KellyWong",98102106));
32 hashSet.add(new People("TinsonG",98102118));
33 hashSet.add(new People("MingLeu",98102135));
34 hashSet.add(new People("YiJon",98102142));
35 hashSet.add(new People("YooSan",98102151));
36 Iterator<People> it=hashSet.iterator();
37 System.out.println("hashSet集合中的元素是：");
38 while(it.hasNext()){
39 People p=it.next();
40 System.out.println(p.getName()+" "+p.getId_card());
41 }
42 }
43 }
3、Map接口的实现类主要有HashMap类和TreeMap类，通常用HashMap类实现的Map集合对于添加和删除映射关系的效率更高。HashMap是基于哈希表的Map接口的实现，HashMap中允许使用null键和null值，但必须保证键的唯一性。TreeMap中映射关系存在一定的顺序，在考虑需要实现顺序存储时可以考虑使用TreeMap类，因为TreeMap类中映射的顺序是按照键对象的规则，所以不允许键对象为null。
1 public class Emp {
2 public String e_id;
3 public String e_name;
4 public Emp(String id,String name){
5 this.e_id=id;
6 this.e_name=name;
7 }
8 }
9 //测试主类，分别创建一个由HashMap和TreeMap实现的Map集合，并遍历之
10 import java.util.Map;
11 import java.util.HashMap;
12 import java.util.TreeMap;
13 import java.util.Set;
14 import java.util.Iterator;
15
16 public class MapTest {
17
18
19 public static void main(String[] args) {
20 // TODO Auto-generated method stub
21 Map map=new HashMap();
22 Emp emp1=new Emp("98102101","GTS");
23 Emp emp2=new Emp("98102102","WJ");
24 Emp emp3=new Emp("98102103","SYS");
25 Emp emp4=new Emp("98102104","YYZ");
26 Emp emp5=new Emp("98102105","LM");
27 map.put(emp1.e_id, emp1.e_name);
28 map.put(emp2.e_id, emp2.e_name);
29 map.put(emp3.e_id, emp3.e_name);
30 map.put(emp4.e_id, emp4.e_name);
31 map.put(emp5.e_id, emp5.e_name);
32 Set set=map.keySet();
33 Iterator it=set.iterator();
34 System.out.println("HashMap类实现的Map集合（无序）：");
35 while(it.hasNext()){
36 String str=(String)it.next();
37 String name=(String)map.get(str);
38 System.out.println(str+" "+name);
39 }
40 TreeMap treemap=new TreeMap();
41 treemap.putAll(map);
42 Iterator iter=treemap.keySet().iterator();
43 System.out.println("TreeMap类实现的Map集合（按键对象升序）：");
44 while(iter.hasNext()){
45 String str=(String)iter.next();
46 String name=(String)map.get(str);
47 System.out.println(str+" "+name);
48 }
49 }
50 }
//创建一个ArrayList类对象
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
public class ForArrayList {
public static void main(String[] args){
List<Integer> list=new ArrayList<Integer>();
for(int i=0;i<10;i++){
int x=(int)(Math.random()*100);
list.add(x);
}
Iterator<Integer> it=list.iterator();
System.out.println("ArrayList实例为：");
while(it.hasNext()){
System.out.print(it.next()+" ");
}
System.out.println();
System.out.println("ArrayList实例中奇数为：");
for(int i=0;i<list.size();i++){
if(i%2==1){
System.out.print(list.get(i)+" ");
}
}
}
}
四、迭代器
1、利用Iterator接口创建迭代器，Iterator接口位于java.util包里。
（1）hasNext():如果当前仍有元素可以迭代，则返回true;
（2）next():返回迭代的下一个元素。
（3）remove():从迭代器指向的collection中移除迭代器返回的最后一个元素。