JavaSE集合基础总览

Java集合

Java集合,也称之为容器。基本上你写所有的Java程序,都必须要用到一个包。该API基本都位于java.util工具类包中,是JavaSE中的重中之重。
简单可以总结为“1136”,分别是一个图,一个类,三个知识点,六个接口。下面逐个剖析。

1.一个图

备注:

  • 实现Collection接口的,基本都是按个的方式存入的集合类。
  • 实现Map接口的,基本都是按照键值对的方式存入的集合类。
  • 这两个接口都定义了该类型集合的基本方法。
  • Collectionz中,两个对象互相equalsw为true,即为重复。(或者说,是hashCode中相等)

(1)六个接口:Collection接口

import java.util.*;

public class CollectionTest {
     public static void main(String[] args) {
         // 父类引用,指向子类对象
         // 为求方便更换其他子类的实现
         Collection c = new ArrayList<>();
         // 可以放入不同类型的对象
         c.add("hello");
         c.add("f1");
         c.add(new Integer(100));
         System.out.println(c.size());   // 3
         System.out.println(c);  // [hello,f1,100]
     }
}

 

(2)六个接口:Iterator接口

大部分容器类,都必须实现Collection接口,而实现该接口必须实现其的iterator方法。
iterator方法的作用就是,所有实现Collection接口方法的容器子类,不管其具体的实现、使用的数据结构,其必须提供一个iterator方法用以进行统一的遍历数据方式。
(举个栗子,我不管你馒头店具体是怎么去做馒头,存储馒头的,反正你做馒头必须要实现卖馒头的方法,我去到按照金钱交易的方式一定能得到馒头)
所以:

  • 所有实现了Collection接口的容器类都有一个iterator方法,用以返回一个实现了Iterator接口的对象。
  • Iterator对象称为迭代器,用以方便的实现对容器内元素的遍历操作
  • Iterator对象的的remove方法是在迭代中删除元素的唯一的安全方法
  • 也可以使用增强的for循环遍历容器数据,但是因为不方便操作,除了简单的遍历读取外,不建议使用。 示例:
    import java.util.*;
     
     public class IteratorTest {
         public static void main(String[] args) {
             Collection c = new HashSet<>();
             c.add(new Name("f1", "l1"));
             c.add(new Name("f2", "l2"));
             c.add(new Name("f3", "l3"));
             Iterator i = c.iterator();
             while (i.hasNext()) {
                 //next()的返回值为Object,需要转换为相应类型
                 Name = n = (Name) i.next();
                 System.out.println(n.getName());
                 // 因为set没有顺序,所以返回[f2,f1,f3,l1,l2,l3]
             }
         }
    }

     

(3)六个接口:Set接口

  • Set接口是Collection的子接口,Set接口没有提供额外的方法,但是实现Set接口的容器类中的元素是没有顺序的,且不可重复
  • Set容器可以与数学中“集合”的概率相对应。
  • Java API中所提供的Set容器类有HashSet、TreeSet等。
    示例:

    import java.util.*;
     
     /**
      * 求交集 去重
      */
    public class SetTest {
         public static void main(String[] args) {
             Set s1 = new HashSet<>();
             Set s2 = new HashSet<>();
             s1.add("a");s1.add("b");s1.add("c");
             s2.add("d");s2.add("a");s2.add("b");
             //Set和List容器类都具有Constructor(Constructor c)
             //构造方法用以初始化容器类
             Set sn = new HashSet<>(s1);
             sn.retainAll(s2);
             Set su = new HashSet<>(s1);
             su.addAll(s2);
             System.out.println(sn);// [a,b]
             System.out.println(su);// [d,a,c,b]
         }
    }

     

(4)六个接口:List接口

  • List接口是Collection的子接口,实现List接口的容器类中的元素是有序的,且可重复的
  • List容器中的元素都对应一个整数型的序号记载其在容器的位置,可以根据序号存取容器中的元素。
  • Java API所提供的List容器类有ArrayList、LinkeList等。

一个类:Collections类

  • 该类位于java.util.Collections,提供了一些静态方法实现了基于List容器的一些常用算法。
  • sort (对List容器内的元素进行排序)
  • shuffle (对List容器内的对象进行随机排序)
  • reverse (对List容器内的对象进行逆序排序)
  • fill (用一个特定的对象重写整个List容器)
  • copy (将src List容器内容拷贝到dest List容器)
  • binarySearch (对于顺序的List容器,采用二分法查找的方式查找特定对象)
    其余的方法可以具体去看API文档,再给个示例:

    import java.util.*;
     /**
      * 举例部分Collections的算法排序,具体看API
      */
     public class Collections {
         public static void main(String[] args) {
             List l1 = new LinkedList<>();
             for (int i = 0; i <= 9; i++) {
                 l1.add("a" + i);
             }
             /**
              * 目前l1的值排序为: [a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9]
              */
             Collections.reverse(l1);// 逆序排序
             System.out.println(l1);// [a9,a8,a7,a6,a5,a4,a3,a2,a1,a0]
             Collections.shuffle(l1);// 随机排序
             System.out.println(l1);// [a1,a3,a8,a9,a4,a6,a5,a2,a0,a7]
             Collections.sort(l1);// 正序排序
             System.out.println(l1);// [a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9]
             System.out.println(Collections.binarySearch(l1, "a5"));// 6
        }
     }

     

(5)六个接口:Comparable接口

  • 问题:Collections类的方法算法根据什么来确定容器中对象的“大小”顺序?
  • 所有可以“排序”的类,都实现了java.lang.Comparable接口,Comparable接口只有一个方法,compareTo,该方法:
    • 返回0表示this == obj
    • 返回正数表示this > obj
    • 返回负数表示this < obj
  • 实现了Comparable接口的类通过重写compareTo方法从而确定该类对象的排序的具体方式。

(6)六个接口:Map接口

  • 实现Map接口的类用来存储键值对。
  • Map接口的实现类有HashMap和TreeMap等。Map类中存储的键值对通过键来标识,所以键值 不能重复。

泛型

  • 起因:
    • JDK1.4以前类型不明确
      • 装入集合的类型都被当作Object对待,从而失去了自己的实际类型。
      • 从集合中取出时往往需要转型,效率低,容易发生错误。
  • 解决办法:
    • 在定义集合的时候同时定义集合中对象的类型。
      • 可以在定义Collection的时候指定。
      • 也可以在循环时用Iteration指定。
  • 好处:
    • 增强程序的可读性和稳定性。

总结

  • 一个图
  • 一个类
    • Collections
  • 三个知识点
    • For – 增强的for循环
    • Generic – 泛型
    • Auto-boxing/unboxing – 自动打包、解包
  • 六个接口(如上)

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