JavaSE集合基礎總覽

Java集合

Java集合，也稱之爲容器。基本上你寫所有的Java程序，都必須要用到一個包。該API基本都位於java.util工具類包中，是JavaSE中的重中之重。
簡單可以總結爲“1136”，分別是一個圖，一個類，三個知識點，六個接口。下面逐個剖析。

1.一個圖

備註：

• 實現Collection接口的，基本都是按個的方式存入的集合類。
• 實現Map接口的，基本都是按照鍵值對的方式存入的集合類。
• 這兩個接口都定義了該類型集合的基本方法。
• Collectionz中，兩個對象互相equalsw爲true，即爲重複。（或者說，是hashCode中相等）

(1)六個接口：Collection接口

 1 import java.util.*;
 2 
 3 public class CollectionTest {
 4     public static void main(String[] args) {
 5         // 父類引用，指向子類對象
 6         // 爲求方便更換其他子類的實現
 7         Collection c = new ArrayList<>();
 8         // 可以放入不同類型的對象
 9         c.add("hello");
10         c.add("f1");
11         c.add(new Integer(100));
12         System.out.println(c.size());   // 3
13         System.out.println(c);  // [hello,f1,100]
14     }
15 }

 

(2)六個接口：Iterator接口

大部分容器類，都必須實現Collection接口，而實現該接口必須實現其的iterator方法。
iterator方法的作用就是，所有實現Collection接口方法的容器子類，不管其具體的實現、使用的數據結構，其必須提供一個iterator方法用以進行統一的遍歷數據方式。
（舉個栗子，我不管你饅頭店具體是怎麼去做饅頭，存儲饅頭的，反正你做饅頭必須要實現賣饅頭的方法，我去到按照金錢交易的方式一定能得到饅頭）
所以：

• 所有實現了Collection接口的容器類都有一個iterator方法，用以返回一個實現了Iterator接口的對象。
• Iterator對象稱爲迭代器，用以方便的實現對容器內元素的遍歷操作。
• Iterator對象的的remove方法是在迭代中刪除元素的唯一的安全方法
• 也可以使用增強的for循環遍歷容器數據，但是因爲不方便操作，除了簡單的遍歷讀取外，不建議使用。 示例：
  

   1 import java.util.*;
   2 
   3 public class IteratorTest {
   4     public static void main(String[] args) {
   5         Collection c = new HashSet<>();
   6         c.add(new Name("f1", "l1"));
   7         c.add(new Name("f2", "l2"));
   8         c.add(new Name("f3", "l3"));
   9         Iterator i = c.iterator();
  10         while (i.hasNext()) {
  11             //next()的返回值爲Object，需要轉換爲相應類型
  12             Name = n = (Name) i.next();
  13             System.out.println(n.getName());
  14             // 因爲set沒有順序，所以返回[f2,f1,f3,l1,l2,l3]
  15         }
  16     }
  17 }

   

(3)六個接口：Set接口

• Set接口是Collection的子接口，Set接口沒有提供額外的方法，但是實現Set接口的容器類中的元素是沒有順序的，且不可重複。
• Set容器可以與數學中“集合”的概率相對應。
• Java API中所提供的Set容器類有HashSet、TreeSet等。
  示例：
  

   1 import java.util.*;
   2 
   3 /**
   4  * 求交集 去重
   5  */
   6 public class SetTest {
   7     public static void main(String[] args) {
   8         Set s1 = new HashSet<>();
   9         Set s2 = new HashSet<>();
  10         s1.add("a");s1.add("b");s1.add("c");
  11         s2.add("d");s2.add("a");s2.add("b");
  12         //Set和List容器類都具有Constructor(Constructor c)
  13         //構造方法用以初始化容器類
  14         Set sn = new HashSet<>(s1);
  15         sn.retainAll(s2);
  16         Set su = new HashSet<>(s1);
  17         su.addAll(s2);
  18         System.out.println(sn);// [a,b]
  19         System.out.println(su);// [d,a,c,b]
  20     }
  21 }

   

(4)六個接口：List接口

• List接口是Collection的子接口，實現List接口的容器類中的元素是有序的，且可重複的。
• List容器中的元素都對應一個整數型的序號記載其在容器的位置，可以根據序號存取容器中的元素。
• Java API所提供的List容器類有ArrayList、LinkeList等。

一個類：Collections類

• 該類位於java.util.Collections，提供了一些靜態方法實現了基於List容器的一些常用算法。
• sort (對List容器內的元素進行排序)
• shuffle (對List容器內的對象進行隨機排序)
• reverse (對List容器內的對象進行逆序排序)
• fill (用一個特定的對象重寫整個List容器)
• copy (將src List容器內容拷貝到dest List容器)
• binarySearch (對於順序的List容器，採用二分法查找的方式查找特定對象)
  其餘的方法可以具體去看API文檔，再給個示例：
  

   1 import java.util.*;
   2 /**
   3  * 舉例部分Collections的算法排序，具體看API
   4  */
   5 public class Collections {
   6     public static void main(String[] args) {
   7         List l1 = new LinkedList<>();
   8         for (int i = 0; i <= 9; i++) {
   9             l1.add("a" + i);
  10         }
  11         /**
  12          * 目前l1的值排序爲： [a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9]
  13          */
  14         Collections.reverse(l1);// 逆序排序
  15         System.out.println(l1);// [a9,a8,a7,a6,a5,a4,a3,a2,a1,a0]
  16         Collections.shuffle(l1);// 隨機排序
  17         System.out.println(l1);// [a1,a3,a8,a9,a4,a6,a5,a2,a0,a7]
  18         Collections.sort(l1);// 正序排序
  19         System.out.println(l1);// [a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9]
  20         System.out.println(Collections.binarySearch(l1, "a5"));// 6
  21     }
  22 }

   

(5)六個接口：Comparable接口

• 問題：Collections類的方法算法根據什麼來確定容器中對象的“大小”順序？
• 所有可以“排序”的類，都實現了java.lang.Comparable接口，Comparable接口只有一個方法，compareTo，該方法：
  • 返回0表示this == obj
  • 返回正數表示this > obj
  • 返回負數表示this < obj
• 實現了Comparable接口的類通過重寫compareTo方法從而確定該類對象的排序的具體方式。

(6)六個接口：Map接口

• 實現Map接口的類用來存儲鍵值對。
• Map接口的實現類有HashMap和TreeMap等。Map類中存儲的鍵值對通過鍵來標識，所以鍵值 不能重複。

泛型

• 起因：
  • JDK1.4以前類型不明確
    • 裝入集合的類型都被當作Object對待，從而失去了自己的實際類型。
    • 從集合中取出時往往需要轉型，效率低，容易發生錯誤。
• 解決辦法：
  • 在定義集合的時候同時定義集合中對象的類型。
  • ：
    • 可以在定義Collection的時候指定。
    • 也可以在循環時用Iteration指定。
• 好處：
  • 增強程序的可讀性和穩定性。

總結

• 一個圖
• 一個類
  • Collections
• 三個知識點
  • For - 增強的for循環
  • Generic - 泛型
  • Auto-boxing/unboxing - 自動打包、解包
• 六個接口(如上)