一、集合概述
java中有好多集合：List，ArrayList，Vector，HashSetTreeSet，它们之间的区别，java集合的框架等等总是很模糊，称有时间总结下。
当数据多了需要存储，需要容器，而数据的个数不确定，无法使用数组，这时可以使用Java中另一个容器——集合，位于java.util 。
1、集合和数组的区别？
① 数组的长度是固定的。
集合的长度是可变的。
②数组中存储的是同一类型的元素，可以存储基本数据类型值。
集合存储的都是对象。而且对象的类型可以不一致。
2、什么时候使用集合呢？
当对象多的时候，先进行存储。
3、集合体系框架图
二、Collection接口
Collection接口：单列集合类的根接口
1、List接口：有序的，带索引的，通过索引就可以精确的操作集合中的元素，允许出现重复的元素。
使用List解决插入元素的问题，因为add方法追加。
List接口的特有方法，全部是围绕索引来定义的。
List获取元素的方式有两种：一种是迭代，一种是遍历+get方法。
List接口是支持对元素进行curd增删改查动作的。
①Vector:可以增长的数组结构。同步的。效率非常低，已被ArrayList替代。
②ArrayList:是数组结构，长度是可变的（原理创建新数组+复制数组），查询速度很快，增删较慢，不同步的。（应用广）。
示例：
1 public class Example01 { 2 public static void main(String[] args) { 3 ArrayList list = new ArrayList(); //创建ArrayList集合 4 list.add("stu1"); 5 list.add("stu2"); 6 list.add("stu3"); 7 list.add("stu4"); 8 System.out.println("集合的长度："+list.size());//获得集合中元素的个数 9 System.out.println("集合的第二个元素："+list.get(1));//取出并打印指定位置的元素10 }11 }
运行结果：
集合的长度：4集合的第二个元素：stu2
③LinktedList:是链接结构，增删速度快，查询速度慢。可用于实现堆栈，队列。特有：围绕头和为展开定义的。
堆栈：先进后出First in Last Out FILO 可以理解为手枪弹夹
队列：先进先出First in First Out FILO 可以理解为排队买票
常用方法示例：
1 public class Example02 { 2 public static void main(String[] args) { 3 LinkedList link = new LinkedList();//创建LinkedList集合 4 link.add("stu1"); 5 link.add("stu2"); 6 link.add("stu3"); 7 link.add("stu4"); 8 System.out.println(link.toString());//取出元素并打印该集合中的元素 9 link.add(3,"Student"); //向该集合中的指定位置插入元素10 link.addFirst("First"); //向该集合第一个位置插入元素11 link.addLast("Last"); //向该集合第一个位置插入元素12 System.out.println(link);13 System.out.println(link.getFirst()); //取出该集合第一个元素14 System.out.println(link.getLast()); //取出该集合最后一个个元素15 link.remove(3); //移除该集合中指定位置的元素16 link.removeFirst(); //移除该集合中第一个元素17 link.removeLast(); //移除该集合中最后一个个元素18 System.out.println(link);19 }20 }
运行结果：
[stu1, stu2, stu3, stu4][First, stu1, stu2, stu3, Student, stu4, Last]FirstLast[stu1, stu2, Student, stu4]
2、Iterator接口
集合的取出方式：
①创建集合对象
Collection coll = new ArrayList();
②获取容器的迭代器对象，通过iterator方法；
Iterator it = coll.iterator();
③使用具体的迭代器对象获取集合中的元素；
while (it.hasNext()){ System.out.println(it.next());}
实际开发建议使用以下方法(随着迭代完成，迭代器随之变成垃圾被清除，可以减少所占内存)：
for（Iterator it = coll.iterator();it.hasNext();）{ System.out.println(it.next());}
该迭代器无法再迭代的过程中修改数组元素，否则会发生并发修改异常（ConcurrentModificationException）。
3、foreach:
其实就是增强for循环，用于遍历Collection和数组通常只能遍历元素，不要在遍历的过程中做对集合元素的操作。
格式：
for（元素数据类型 变量 ：collection集合or数组（））{执行语句}
和老式for循环的区别？
注意：新for循环必须有被遍历的目标。目标只能是Collection或者是数组。
建议：遍历数组时，如果仅为遍历，可以使用增强for，如果要对数组的元素进行操作，使用老式for循环可以通过角标操作。
示例：
1 public class Foreach { 2 static String [] strs = {"aaa","bbb","ccc"}; 3 public static void main(String[] args) { 4 //foreach循环遍历数组 5 for(Object obj : strs){ 6 System.out.println(obj); 7 } 8 System.out.println("______________"); 9 //foreach循环遍历数组并修改（修改失败）10 for (String str : strs){11 str="ddd";12 }13 System.out.println("foreach循环修改后的数组："+strs[0]+","+strs[1]+","+strs[2]);14 //for循环遍历数组15 for(int i = 0;i<strs.length;i++){16 strs[i]="ddd";17 }18 System.out.println("普通for循环修改后的数组："+strs[0]+","+strs[1]+","+strs[2]);19 }20 }
运行结果：
1 aaa2 bbb3 ccc4 ______________5 foreach循环修改后的数组：aaa,bbb,ccc6 普通for循环修改后的数组：ddd,ddd,ddd
4、ListIterator迭代器
Iterator的子类，该列表迭代只有List接口有，而且这个迭代器可以完成在迭代过程中的增删改查动作。
add方法示例：
1 public class AddDemo { 2 public static void main(String[] args) { 3 4 //在最前面添加 5 List<String> list1 = new LinkedList<String>(Arrays.asList( 6 new String[] { "a", "b", "c" })); 7 ListIterator<String> listIterator1 = list1.listIterator(); 8 listIterator1.add("D"); 9 listIterator1.add("E");10 System.out.println(list1);//[D, E, a, b, c]11 //在最后面添加12 List<String> list2 = new LinkedList<String>(Arrays.asList(13 new String[] { "a", "b", "c" }));14 ListIterator<String> listIterator2 = list2.listIterator();15 while (listIterator2.hasNext()) {16 listIterator2.next();17 }18 listIterator2.add("D");19 listIterator2.add("E");20 System.out.println(list2);//[a, b, c, D, E]21 //在每个元素的前面和后面都添加22 List<String> list3 = new LinkedList<String>(Arrays.asList(23 new String[] { "a", "b", "c" }));24 ListIterator<String> listIterator3 = list3.listIterator();25 while (listIterator3.hasNext()) {26 listIterator3.add("前面");27 listIterator3.next();28 listIterator3.add("后面");29 }30 System.out.println(list3);//[前面, a, 后面, 前面, b, 后面, 前面, c, 后面]31 //在指定元素的前面和后面添加32 List<String> list4 = new LinkedList<String>(Arrays.asList(33 new String[] { "a", "b", "c" }));34 ListIterator<String> listIterator4 = list4.listIterator();35 while (listIterator4.hasNext()) {36 if (listIterator4.next().equals("a")) {//现在指向的是a的后面37 listIterator4.previous();//先重新指向a的前面，这里不用担心NoSuchElementException38 listIterator4.add("前面");//在前面添加元素，添加后还是指向的a的前面39 listIterator4.next();//向后【再】移动一位，现在指向的是a的后面40 listIterator4.add("后面");//在a的后面添加元素41 }42 }43 System.out.println(list4);//[前面, a, 后面, b, c] 44 }45 }
remove方法示例：
1 public class RemoveDemo { 2 public static void main(String[] args) { 3 4 // 执行next()或previous()后不能先执行了 add()方法。 5 // 因为add()方法执行以后，迭代器已经移动了，这样所要删除的目标元素指向不明，会报异常。 6 //标准的做法：在next之后才能remove 7 List<String> list2 = new LinkedList<String>(Arrays.asList( 8 new String[] { "b", "a", "b", "c", "b", })); 9 ListIterator<String> listIterator2 = list2.listIterator();10 while (listIterator2.hasNext()) {11 if (listIterator2.next().equals("b")) {listIterator2.remove();}12 }13 System.out.println(list2);//[a, c]14 15 //移除指定范围内的所有元素16 List<String> list3 = new LinkedList<String>(Arrays.asList(17 new String[] { "a", "开始", "b", "c", "d", "结束", "e" }));18 ListIterator<String> listIterator3 = list3.listIterator();19 while (listIterator3.hasNext()) {20 if (listIterator3.next().equals("开始")) {21 listIterator3.remove();//注释掉这行代码则不移除"开始"22 while (listIterator3.hasNext()) {23 if (!listIterator3.next().equals("结束")) {24 listIterator3.remove();//remove之后必须再调用next方法后才能再remove25 } else {26 listIterator3.remove();//注释掉这行代码则不移除"结束"27 break;//结束while循环28 }29 }30 }31 }32 System.out.println(list3);//[a, e]33 //替换指定元素34 List<String> list5 = new LinkedList<String>(Arrays.asList(35 new String[] { "a", "b", "c" }));36 ListIterator<String> listIterator5 = list5.listIterator();37 while (listIterator5.hasNext()) {38 if (listIterator5.next().equals("b")) {39 listIterator5.remove();40 listIterator5.add("替换");41 }42 }43 System.out.println(list5);//[a, 替换, c]44 }45 }
5、Set接口
不包含重复元素的集合，不保证顺序。而且方法和Collection一致。Set集合取出元素的方式只有一种：迭代器。
①HashSet：哈希表结构，不同步，保证元素唯一性的方式依赖于： hashCode（），equals（）方法。查询速度快。哈希值是根据存储位置来计算。
1 class Student{ 2 private String id; 3 private String name; 4 public Student(String id,String name){ 5 this.id = id; 6 this.name = name; 7 } 8 // 重写toString方法 9 public String toString(){10 return id+":"+name;11 }12 // 重写hashCode方法13 public int hashCode(){14 return id.hashCode();//返回id属性的哈希值15 }16 // 重写equals方法17 public boolean equals(Object obj){18 if(this==obj){ //判断是否为同一个对象19 return true; //如果是，直接返回true20 }21 if (!(obj instanceof Student)){ //判断对象是否Student类型22 return false; //如果对象不是Student类型，返回false23 }24 Student stu = (Student)obj; //将对象强转为Student类型25 boolean b= this.id.equals(stu.id); //判断id值是否相同26 return b; //返回判断结果27 }28 }29 public class HashSetDemo {30 public static void main(String[] args) {31 HashSet set = new HashSet();32 Student stu1= new Student("1","Jack");33 Student stu2= new Student("2","Rose");34 Student stu3= new Student("2","Rose");35 set.add(stu1);36 set.add(stu2);37 set.add(stu3);38 System.out.println(set);39 }40 }
运行结果：
[1:Jack, 2:Rose]若不重写hashCode()和equals（）方法，则输出结果是：[2:Rose，1:Jack, 2:Rose]
②TreeSet：可以对Set集合中的元素进行排序。使用的是二叉树结构。如何保证元素唯一性的？使用的是对象比较方法的结果是否为0，是0，视为相同元素不存。
元素的排序比较有两种方式：
元素自身具备自然排序，其实就是实现了Comparable接口重写compareTo方法。如果元素自身不具备自然排序，或具备的自然排序不是所需要的，这时只能用第二种方式。
比较器，其实就是在创建TreeSet集合时，在构造函数中指定具体的比较方式。需要定义一个类实现Comparator接口，重写compare方法。
1 class Student implements Comparable{ //定义Student类实现Comparable接口 2 String name; 3 int age; 4 public Student(String name,int age){ //创建构造方法 5 this.name = name; 6 this.age = age; 7 } 8 public String toString(){ //重写Object类toString（）方法，返回描述信息 9 return name+":"+age;10 }11 public int compareTo(Object obj){ //重写Comparable接口compareTo方法12 Student s =(Student) obj; //将比较对象强转为Student类型13 if (this.age -s.age>0){ //定义比较方法14 return 1;15 }16 if (this.age-s.age==0){17 return this.name.compareTo(s.name);//将比较结果返回18 }19 return -1;20 }21 }22 public class TreeSetDemo {23 public static void main(String[] args) {24 TreeSet ts = new TreeSet();25 ts.add(new Student("Jack",19));26 ts.add(new Student("Rose",18));27 ts.add(new Student("Tom",19));28 ts.add(new Student("Rose",18));29 Iterator it = ts.iterator();30 while (it.hasNext()){31 System.out.println(it.next());32 }33 }34 }运行结果：Rose:18Jack:19Tom:19
到此为止：在往集合中存储对象时，通常该对象都需要覆盖hashCode，equals，同时实现Comparable接口，建立对象的自然排序。通常还有一个方法也会复写toString();
三、Map接口：
双列集合Map集合的特点：内部存储的都是键key值value对，必须要保证键的唯一性。
Map集合常用方法
①Hashtable—数据结构：哈希表。是同步的，不允许null作为键和值。被HashMap替代。
子类Properties：属性表，键和值都是字符串，而且可以结合流进行键值操作。唯一一个可以和IO流结合使用的集合类。
②HashMap—数据结构：哈希表。不是同步的，允许null作为键和值。
示例：
1 public class Example15 { 2 public static void main(String[] args){ 3 Map map = new HashMap(); //创建Map对象 4 map.put("1","Jack"); //存储键和值，键相同，值覆盖 5 map.put("2","Rose"); 6 map.put("3","Lucy"); 7 map.put("3","Mary"); 8 System.out.println("1:"+map.get("1"));//根据键获取值 9 System.out.println("2:"+map.get("2"));10 System.out.println("3:"+map.get("3"));11 }12 }
Map集合的两种遍历方式：
1 public class Example16 { 2 public static void main(String[] args){ 3 //第一种先遍历Map集合中所有的键，再跟据键获取相应的值。 4 Map map1 = new HashMap(); //创建Map对象 5 map1.put("1","Jack"); //存储键和值 6 map1.put("2","Rose"); 7 map1.put("3","Lucy"); 8 Set keySet1 = map1.keySet(); //获取键的集合 9 Iterator it1 = keySet1.iterator(); 10 while (keySet1.iterator().hasNext()){ // 迭代键的集合11 Object key = it1.next();12 Object value = map1.get(key); //获得每个键所对应的值13 System.out.println(key+":"+value);14 }15 16 //第二种先获取集合中的所有映射关系，然后从映射关系中取出键和值17 Map map2 = new HashMap();18 map2.put("1","Jack"); //存储键和值19 map2.put("2","Rose");20 map2.put("3","Lucy");21 Set entrySet = map2.entrySet();22 Iterator it = entrySet.iterator(); //获取Iterator对象23 while (it.hasNext()){24 Map.Entry entry = (Map.Entry)(it.next()); //获取集合中键值对映射关系25 Object key = entry.getKey(); //获取Entry中的键26 Object value = entry.getValue(); //获取Entry中的值27 System.out.println(key+":"+value);28 }29 }30 }
运行结果：
1:Jack2:Rose3:Lucy
LinkedHashMap：基于链表+哈希表。可以保证map集合有序（存入和取出的顺序一致）。
③TreeMap—数据结构：二叉树，保证键的唯一性，同步的，可以对map集合中的键进行排序。
1 //按学号从大排到小 2 public class Example20 { 3 public static void main(String[] args) { 4 TreeMap tm = new TreeMap(new MyCompartor()); //传入一个自定义比较器 5 tm.put("1","Jack"); //存储键和值 6 tm.put("2","Rose"); 7 tm.put("3","Lucy"); 8 Set keySet = tm.keySet(); //获取键的集合 9 Iterator it = keySet.iterator(); // 迭代键的集合10 while (it.hasNext()){11 Object key = it.next();12 Object value = tm.get(key); //获得每个键所对应的值13 System.out.println(key+":"+value);14 }15 }16 }17 class MyCompartor implements Comparator{ //自定义比较器18 public int compare(Object o1, Object o2) { //实现比较方法19 String id1 = (String) o1; //将Object类型的参数强转为String类型20 String id2 = (String) o2; 21 return id2.compareTo(id1); //将比较结果之后的值返回，按字典相反顺序进行排序22 }23 }
运行结果：
3:Lucy2:Rose1:Jack
四、 泛型（parameterized type）
1、泛型的使用
体现<数据类型>，<>也是括号，往括号里写都写其实就是在传递参数。
格式：ArrayList<参数化类型> list = new ArrayList<参数化类型>();
泛型的优点：安全机制；将运行时期的ClassCastExecption转移到了编译时期变成了编译失败。泛型技术，是给编译器使用的技术。避免了强转的麻烦。
示例：
1 public class Example23 { 2 public static void main(String[] args) { 3 ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); 4 list.add("String"); 5 list.add("Collection"); 6 for(String str:list){ 7 System.out.println(str); 8 } 9 }10 }
2、自定义泛型：
需求：请自己提供一个容器类。
分析：你要做一个容器类，你就应该知道容器类具备什么基本功能？
添加功能 save（）
获取功能 get（）
要做这样的方法，save是不是应该有参数呢？肯定的。
get（）应该有参数吗？这里我们可以不给形式参数，但是一定要有返回值类型。
基本格式：
void save （参数类型 参数）{…}
返回值类型 get（）{…..}
为了让我们的容器类能够存储任意类型的对象，我就应该给save（）方法中的参数定义为object类型。
当然，get（）方法的返回值类型应该是object类型。
出现问题：A 不兼容类型 B 类型转换异常
需求：自己定义一个泛型类并使用
如何定义一个泛型类呢？
就是把泛型安装其格式加在类上。
格式：
<参数化类型>可以是E、T这样有意义的单词。
使用泛型后，我们可以不用再做类型转换了。
//在创建类时，声明参数类型为Tclass 类名<T>{ T temp;//在创建save（）方法时，指定参数类型为T public void save (T temp){this.temp = temp}//在创建get()方法时，指定返回值类型为T public T get(){ return temp； }}
示例：
1 class CachePool<T>{ 2 T temp; 3 public void save(T temp){ 4 this.temp=temp; 5 } 6 public T get() { 7 return temp; 8 } 9 }10 public class Example26 {11 public static void main(String[] args) {12 CachePool<Integer> pool = new CachePool<Integer>();13 pool.save(new Integer(1));14 Integer temp = pool.get();15 System.out.println(temp);16 }17 }
五、Collections工具类
Collections：集合框架中的用于操作集合对象工具类。都是静态方法。
获取Collection最值。
对List集合排序，也可以用二分查找。
对排序逆序。
可以将非同步的集合转变成同步的集合。如：Xxx synchronizedXxx(Xxx) ——-List synchronizedList (List)
//排序操作 1 public class Example27 { 2 public static void main(String[] args) { 3 ArrayList list = new ArrayList(); 4 Collections.addAll(list,"c","z","B","K"); 5 System.out.println("排序前："+list); 6 Collections.reverse(list); 7 System.out.println("反转后："+list); 8 Collections.shuffle(list); 9 System.out.println("按自然顺序排序后："+list);10 Collections.sort(list);11 System.out.println("洗牌后："+list);12 }13 }
运行结果：
排序前：[c, z, B, K]反转后：[K, B, z, c]按自然顺序排序后：[c, B, K, z]洗牌后：[B, K, c, z]
//查找、替换操作
1 public class Example28 { 2 public static void main(String[] args) { 3 ArrayList list = new ArrayList(); 4 Collections.addAll(list,-3,2,9,5,8); 5 System.out.println("集合中的元素："+list); 6 System.out.println("集合中的最大元素："+Collections.max(list)); 7 System.out.println("集合中的最小元素："+Collections.min(list)); 8 Collections.replaceAll(list,8,0); //将集合中的8用0替换掉 9 System.out.println("替换后的集合："+list);10 }11 }
运行结果：
集合中的元素：[-3, 2, 9, 5, 8]集合中的最大元素：9集合中的最小元素：-3替换后的集合：[-3, 2, 9, 5, 0]
六、Arrays：用于操作数组的工具类。类中定义的都是静态工具方法。
对数组排序。
二分查找。
数组复制。
对两个数组进行元素的比较，判断两个数组是否相同。
将数组转成字符串。
1 //使用Arrays的sort()方法排序 2 public class Example29 { 3 public static void main(String[] args) { 4 int[] arr={9,8,3,5,2}; 5 System.out.print("排序前："); 6 printArray(arr); 7 Arrays.sort(arr); 8 System.out.print("排序后："); 9 printArray(arr);10 }11 public static void printArray(int[] arr) {12 System.out.print("[");13 for (int x=0;x<arr.length;x++){14 if (x!=arr.length-1){15 System.out.print(arr[x]+",");16 }else {17 System.out.println(arr[x]+"]");18 19 }20 }21 }22 }
排序前：[9,8,3,5,2]排序后：[2,3,5,8,9]
1 //使用Arrays的binarySearch（Object[] a,Object key）方法查找元素2 class Example {3 public void run() {4 int[] arr={9,8,3,5,2};5 Arrays.sort(arr);//调用排序方法，对数组排序6 int index = Arrays.binarySearch(arr,3);//查找指定元素37 System.out.println("数组排序后元素3的索引是："+index);//输出打印元素所在的索引位置8 }9 }数组排序后元素3的索引是：1
1 //使用Arrays的copyOfRange(int[] original,int from,int to)方法拷贝元素 2 class Example31 { 3 public void run() { 4 int[] arr={9,8,3,5,2}; 5 int[] copies=Arrays.copyOfRange(arr,1,7); 6 for (int i =0;i<arr.length;i++){ 7 System.out.print(copies[i]+","); 8 } 9 }10 }【8,3,5,2,0,0】
1 //使用Arrays的fill（Object[] a,Object val）方法填充元素 2 class Example{ 3 public void run() { 4 int[] arr={1,2,3,4}; 5 Arrays.fill(arr,8); 6 for (int i =0;i<arr.length;i++){ 7 System.out.print(i+":"+arr[i]+“---”); 8 } 9 }10 }0:8---1:8---2:8---3:8
1 //使用Arrays的toString(int [] ,arr)方法把数组转换为字符串2 class Example{3 public void run() {4 int[] arr={9,8,3,5,2};5 String arrString=Arrays.toString(arr); //使用toString()方法将数组转换为字符串6 System.out.println(arrString);7 }8 }
[9, 8, 3, 5, 2]
6、数组转成list集合——asList() 。
数组转成集合：就是为了使用集合的方法操作数组中的元素。
但是不要使用增删等改变长度的方法。add remove 发生UnsupportedOperationException
如果数组中存储的是基本数据类型，那么转成集合，数组对象会作为集合中的元素存在。数组中元素是引用数据类型时，转成，数组元素会作为集合元素存在。
7、集合转成数组——toArray().
为什么集合转成数组呢？
为了限制对元素的增删操作。
如果传递的数组的长度小于集合的长度，会创建一个同类型的数组长度为集合的长度。
如果传递的数组的长度大于集合的长度，就会使用这个数组，没有存储元素的位置为null。
长度最好直接定义为何集合长度一致。
以上就是Java之集合概述的详细内容，更多请关注其它相关文章！
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