Java集合类.docx
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Java集合类
Java中的集合类（重点）
（Collectionframework）我们在前面学习过java数组，java数组的长度是固定的，在同一个数组中只能存放相同的类型数据（数组的缺点）。
数组可以存放基本类型的数据，也可以存入对象引用的数据。
在创建数组时，必须明确指定数组的长度，数组一旦创建，其长度就不能改变，在许多应用的场合，一组数据的数目不是固定的，比如一个单位的员工人数是变化的，有老的员工跳槽，也有新的员工进来。
为了使程序方便地存储和操纵数目不固定的一组数据，JDK中提供了java集合类，所有java集合类都位于java.util包中，与java数组不同，java集合类不能存放基本数据类型数据，而只能存放对象的引用。
Java集合类分为三种
Set（集合）：
集合中对象不按特定的方式排序。
并且没有重复对象，但它有些实现类中的对象按特定方式排序。
--无序，不能重复
List（列表）：
集合中的对象按照检索位置排序，可以有重复对象，允许按照对象在集中的索引位置检索对象，List和数组有些相似。
--有序，可以重复
Map（映射）：
集合中的每一个元素包含一对键对象和值对象，集合中没有重复的键对象，值对象可以重复，它的有些实现类能对集合中的键对象进行排序。
Java的主要集合类的框架图
Collection和Iterator接口
在Collection接口中声明了适用于java集合（只包括Set和List）通用方法。
Collection接口的方法
方法
描述
booleanadd（Objecto）
向集合中加入一个对象的引用
voidclear（）
删除集合中所有对象，即不再对持有对象的引用
booleancontains（Objecto）
判断在集合中是否含有特定对象的引用
booleanisEmpty（）
判断集合是否为空
Iteratoriterator（）
返回一个Iterator对象，可用它来遍历集合中的元素
booleanremove（Objecto）
从集合中删除一个对象的引用
intsize（）
返回集合中元素的数目
Object[]toArray（）
返回一个数组，该数组包含集合中的所有元素
Set接口和List即可都继承了Collection接口，而Map接口没有继承Collection接口，因此可以对Set对象和List对象调用以上方法，但是不能对Map对象调用以上方法。
Collection接口的iterator（）和toArray（）方法多用于获得集合中的所有元素，前者返回一个Iterator对象，后者返回一个包含集合中所有元素的数组。
Iterator隐藏底层集合的数据结构，向客户程序提供了遍历各种类型的集合的统一接口。
Iterator接口中声明了如下方法：
●hasNext（）：
判断集合中的元素是否遍历完毕，如果没有，就返回true。
●next（）：
返回下一个元素
●remove（）：
从集合中删除上一个由next（）方法返回的元素。
注意：
如果集合中的元素没有排序，Iterator遍历集合中元素的顺序是任意的，并不一定与像集合中加入的元素的顺序一致。
Set（集合）
Set是最简单的一种集合，集合中的对象不按特定方式排序，并没有重复对象。
Set接口主要有两个实现类：
HashSet类还有一个子类LinkedHashSet类，它不仅实现了哈希算法，而且实现了链表数据结构，链表数据结构能提高插入核算出元素的性能。
TreeSet类实现了SortedSet接口中，具有排序功能。
List（列表）
List的主要特征使其元素已先行方式存储，集合中允许存放重复对象。
List接口主要的实现类包括：
●ArrayList—ArrayList代表长度可变的数组。
允许对元素进行快速的随机访问，但是向ArrayList中插入与删除元素的速度较慢。
●LinkedList—在实现中采用链表数据结构。
对顺序访问进行了优化，向List中插入和删除元素的速度较快，随机访问速度则相对较慢，随机访问是指检索位于特定索引位置元素。
Map（映射）
Map（映射）是一种把键对象key和值对象value进行映射的集合。
它的每一个元素都包含一对键对象和值对象，而之对象仍可以是Map类型。
以此类推，这样就形成了多级映射。
向Map集合中加入元素时，必须提供一对键对象和值对象，从Map集合上检索元素只要给出键对象，就会返回值对象。
实例1
CollectionAll.java
packagecollection;
importjava.util.ArrayList;
importjava.util.Collection;
importjava.util.HashMap;
importjava.util.HashSet;
importjava.util.Iterator;
importjava.util.LinkedHashMap;
importjava.util.LinkedHashSet;
importjava.util.LinkedList;
importjava.util.List;
importjava.util.Hashtable;
importjava.util.Map;
importjava.util.Set;
importjava.util.SortedMap;
importjava.util.SortedSet;
importjava.util.TreeMap;
importjava.util.TreeSet;
publicclassCollectionAll{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{
Listlist1=newLinkedList（）;
list1.add（"我"）;
list1.add（"是"）;
list1.add（"谁"）;
list1.add（"我"）;
traverse（list1）;
Listlist2=newArrayList（）;
list2.add（"你"）;
list2.add（"是"）;
list2.add（"谁"）;
list2.add（"你"）;
traverse（list2）;
Setset1=newHashSet（）;
set1.add（"他"）;
set1.add（"是"）;
set1.add（"谁"）;
set1.add（"他"）;
traverse（set1）;
SortedSetset2=newTreeSet（）;
set2.add（"您"）;
set2.add（"是"）;
set2.add（"谁"）;
set2.add（"您"）;
System.out.println（set2.size（））;
traverse（set2）;
LinkedHashSetset3=newLinkedHashSet（）;
set3.add（"尔"）;
set3.add（"是"）;
set3.add（"谁"）;
set3.add（"尔"）;
traverse（set3）;
Mapm1=newHashMap（）;
m1.put（"name05","我"）;
m1.put（"name06","是"）;
m1.put（"name08","谁"）;
m1.put（"name09","我"）;
traverse（m1.keySet（））;
traverse（m1.values（））;
SortedMapm2=newTreeMap（）;
m2.put（"name01","我"）;
m2.put（"name02","是"）;
m2.put（"name03","谁"）;
m2.put（"name04","我"）;
traverse（m2.keySet（））;
traverse（m2.values（））;
LinkedHashMapm3=newLinkedHashMap（）;
m3.put（"name01","我"）;
m3.put（"name02","是"）;
m3.put（"name03","谁"）;
m3.put（"name04","我"）;
traverse（m3.keySet（））;
traverse（m3.values（））;
Hashtablenumbers=newHashtable（）;
numbers.put（"name01","我"）;
numbers.put（"name02","是"）;
numbers.put（"name03","谁"）;
numbers.put（"name04","我"）;
traverse（numbers.keySet（））;
traverse（numbers.values（））;
}
staticvoidtraverse（Collectioncoll）{
Iteratoriter=coll.iterator（）;
while（iter.hasNext（））{
Stringelem=（String）iter.next（）;
System.out.print（elem+""）;
}
System.out.println（）;
}
}
一．集合框架中的各种实现类
HashSet类
HashSet类按照哈希算法---存取集合中的对象，具有很好的存取和查找功能。
当向集合中加入一个对象时，HashSet对调用对象的hashCode（）方法来获得哈希码，然后根据这个哈希码进一步计算出对象在集合中的存放位置。
实例2MyHashSet.java
packagecollection;
importjava.util.*;
publicclassMyHashSet{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{
HashSetset=newHashSet（6）;
Object[]values={"Tom","Mike","Mary","Linda","Jone","Jack"};
for（inti=0;ivalues[i].hashCode（）;
set.add（values[i]）;
System.out.println（set.hashCode（））;
}
set.remove（"Mike"）;
System.out.println（"size="+set.size（））;
Iteratoriter=set.iterator（）;
while（iter.hasNext（））{
Stringelem=（String）iter.next（）;
System.out.println（elem+""）;
}
System.out.println（set.contains（"Jack"））;
System.out.println（set.contains（"Linda"））;
System.out.println（set.contains（"Mike"））;
}
}
TreeSet类
TreeSet类实现了SortedSet接口，能够对集合中的对象进行排序，一下程序创建了一个TreeSet对象，然后向集合中加入了4个Integer对象
实例3
TreeSetTest.java
packagecollection;
importjava.util.*;
publicclassTreeSetText{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{
Setset=newTreeSet（）;
set.add（newInteger（8））;
set.add（newInteger（7））;
set.add（newInteger（6））;
set.add（newInteger（9））;
Iteratorit=set.iterator（）;
while（it.hasNext（））
System.out.println（it.next（）+""）;
}
}
由此我们知道当TreeSet集合中加入一个对象时，会把它插入到有序的对象序列中。
ArrayList类
ArrayList—ArrayList代表长度可变的数组。
允许对元素进行快速的随机访问，它允许所有元素，有包括null。
ArrayList是线程不同步的，向ArrayList中插入与删除元素的速度较慢
LinkedList类
LinkedList—实现了List接口，允许null元素，在实现中采用链表数据结构。
对顺序访问进行了优化，向List中插入和删除元素的速度较快，随机访问速度则相对较慢，随机访问是指检索位于特定索引位置元素。
注意：
LinkedList没有同步方法。
如果多个线程同时访问一个List，则必须实现访问同步。
一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List：
Listlist=Collection.synchronizedList（newList（…））;
实例4
StackL.java
packagecollection;
importjava.util.LinkedList;
publicclassStackL{
privateLinkedListlist=newLinkedList（）;
publicvoidpush（Objectv）{
list.addFirst（v）;
}
publicObjecttop（）{
returnlist.getFirst（）;
}
publicObjectpop（）{
returnlist.removeFirst（）;
}
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{
StackLstack=newStackL（）;
for（inti=0;i<10;i++）
stack.push（newInteger（i））;
System.out.println（stack.top（））;
System.out.println（stack.top（））;
System.out.println（stack.pop（））;
System.out.println（stack.pop（））;
System.out.println（stack.pop（））;
}
}
ListIterator接口（现在很少用了）
List的listIterator（）方法返回一个ListIterator对象，ListIterator接口继承了Iterator接口，此外还提供了专门操控列表的方法。
●add（）:
向列表插入一个元素
●hasNext（）:
判断列表中是否还有下一个元素
●hasPrevious（）:
判断列表中是否还有上一个元素
●next（）:
返回列表中的下一个元素
●previous（）:
返回列表中的上一个元素
实例5
ListIterator.java
importjava.util.*;
publicclassListInserter{
publicstaticvoidinsert（Listlist,intdata）{
ListIteratorit=list.listIterator（）;
while（it.hasNext（））{
Integerin=（Integer）it.next（）;
if（data<=in.intValue（））{
it.previous（）;
it.add（newInteger（data））;
break;
}
}
}
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{
Listlist=newLinkedList（）;
list.add（newInteger（3））;
list.add（newInteger
（2））;
list.add（newInteger（5））;
list.add（newInteger（9））;
Collections.sort（list）;
insert（list,6）;
ListIteratorit=list.listIterator（）;
while（it.hasNext（））{
Integerelem=（Integer）it.next（）;
System.out.println（elem+""）;
}
}
}
实例6比较java数组和各种List的性能
PerformanceTester.java
packagecollection;
importjava.util.*;
publicclassPerformanceTester{
privatestaticfinalintTIMES=100000;
publicstaticabstractclassTester{
privateStringoperation;
publicTester（Stringoperation）{this.operation=operation;}
publicabstractvoidtest（Listlist）;
publicStringgetOperation（）{returnoperation;}
}
staticTesteriterateTester=newTester（"iterate"）{
publicvoidtest（Listlist）{
for（inti=0;i<10;i++）{
Iteratorit=list.iterator（）;
while（it.hasNext（））
{it.next（）;}
}
}
};
staticTestergetTester=newTester（"get"）{
publicvoidtest（Listlist）{
for（inti=0;ifor（intj=0;j<10;j++）
list.get（j）;
}
};
staticTesterinsertTester=newTester（"insert"）{
publicvoidtest（Listlist）{
ListIteratorit=list.listIterator（list.size（）/2）;
for（inti=0;iit.add（"hello"）;
}
};
staticTesterremoveTester=newTester（"remove"）{
publicvoidtest（Listlist）{
ListIteratorit=list.listIterator（）;
while（it.hasNext（））{
it.next（）;
it.remove（）;
}
}
};
staticpublicvoidtestJavaArray（Listlist）{
Tester[]testers={iterateTester,getTester};
test（testers,list）;
}
staticpublicvoidtestList（Listlist）{
Tester[]testers={insertTester,iterateTester,removeTester};
test（testers,list）;
}
staticpublicvoidtest（Tester[]testers,Listlist）{
for（inti=0;iSystem.out.print（testers[i].getOperation（）+"操作：
"）;
longt1=System.currentTimeMillis（）;
testers[i].test（list）;
longt2=System.currentTimeMillis（）;
System.out.println（t2-t1+"ms"）;
System.out.println（）;
}
}
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{
Listlist=null;
System.out.println（"---测试java数组---"）;
Stringss[]=newString[TIMES];
Arrays.fill（ss,"hello"）;
list=Arrays.asList（ss）;
testJavaArray（list）;
ss=newString[TIMES/2];
Collectioncol=Arrays.asList（ss）;
System.out.println（"---测试Vector---"）;
list=newVector（）;向量（存取对象的1.5前的）
list.addAll（col）;
testList（list）;
System.out.println（"---测试LinkedList---"）;
list=newLinkedList（）;
list.addAll（col）;
testList（list）;
System.out.println（"---测试ArrayList---"）;
list=newArrayList（）;
list.addAll（col）;
testList（list）;
}
}
从结果可以看出，对java数组进行随机访问和迭代操作具有最快的速度；对LinkedList进行插入和删除具有最快的速度；对ArrayList进行随机访问也具有较快的速度，Vector类在各个方面都没有突出的性能描述与历史集合类，已经不提倡使用它。
Map
Map（映射）是一种把键对象和值对象进行映射的集合。
它的每一个元素都包含一
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