1.集合概述

(1)集合:

为了在程序中可以保存数目不确定的对象,JDK中在java.util包中提供了一系列可以存储任意类型的对象且长度可变的特殊类,在JAVA中这些类即集合类。

(2)集合分类:

集合按其存储结构可以分为两大类,即单列集合Collection和双列集合Map!

2.Collection接口

Collection是所有单列集合的父接口,因此在Collection中定义了单列集合(List和Set)通用的方法,即:

注:此处列出的方法仅为部分,初学者可以查阅API文档学习更多。

3.List接口

(1)List接口简介

List接口继承自Collection接口(单列),实现了List接口的对象即List集合。
List集合的特点:元素以线性方式进行存储且通过索引来访问指定元素 元素可重复 元素有序即元素的存入与取出的顺序一致。
List的方法:List除了继承自Collection接口的方法,还根据元素索引增加了一些特有的方法 即:

(2)ArrayList集合

ArrayList是List接口的一个实现类,可看作一个长度可变的数组,因其内部封装了一个长度可变的数组对象,当元素超过数组长度时,ArrayList会在内存中分配一个更大的可变数组来存储元素。
ArrayList方法大部分继承自Collection和List。

当通过索引对集合进行操作时,特别注意集合与数组一样,索引的取值范围是从0开始的,最后一个索引是size-1

ArrayList优点:查找元素很方便
ArrayList缺点:对元素进行增删改操作效率比较低

采用索引的方式来访问元素,使得ArrayList集合查找元素很方便
ArrayList集合的底层是使用数组来存储元素的,因此在对集合进行修改操作时,集合会创建一个新的数组。具体如图:

(3)LinkedList集合

为克服ArrayList集合对集合元素进行修改效率低的局限性,List接口中存在另一个实现类LinkedList。
该集合以双向环链表方式存储元素,当增加一个新元素时,只需要修改元素之间的这种引用关系即可,因此LinkedList集合对集合元素进行增删改操作效率高。
如图:

对于元素的增删操作,LinkedList集合定义了一些特有的方法

(4)Iterater接口

Iterator接口是Java集合中主要用于遍历(迭代访问)Collection中的元素的接口,Iterator对象被称为迭代器。
工作原理:集合调用iterator()方法获得迭代器对象,随后使用hasNext()方法判断集合中是否存在下一个元素,若存在则调用next()方法获取元素,否则停止遍历元素。
在Iterator遍历内部对数组元素进行更改:
①集合对象.remove(变量名); break;
②Iterator游标名.remove();

(5)foreach循环

foreach循环(增强for循环):语法非常简洁,每次循环时,foreach中都通过变量将当前循环的元素记住,从而将集合中的元素分别打印出来。因此foreach循环不需要获取容器的长度,也不需要根据索引访问容器中的元素。
语法:for(容器中元素类型 临时变量:容器变量){ 执行语句 }
foreach循环不能对其中元素进行修改,for循环通过索引方式可以。

4.Set接口

(1)Set接口简介

与List接口一样,Set接口也继承Collection接口的方法,
与List接口不同,Set接口中元素无序且不重复。
Set接口主要实现类:HashSet和TreeSet。
HashSet根据对象的哈希值来确定元素在集合中的存储位置,因此具有良好的存取和查找性能。TreeSet则是以二叉树的方式来存储元素,它可以实现对集合中的元素进行排序。

(2)HashSet集合

工作原理:

实际开发中为保证HashSet正常工作,都需要重写Object类中的hashCode()和equals()方法
示例如下:

package homework_set;
import java.util.*;
class Person{//自定义Person类
private String name;
private String card; public Person(String name,String card){//构造方法调用私有属性
this.name=name;
this.card=card;
} //重写hashCode方法
public int hashCode(){
return name.hashCode();//以用户名作为判断重复依据
}
//重写equals方法
public boolean equals(Object obj){
if(this==obj){//判断是否同一个对象
return true;//如果是同一个对象,直接返回true
}
if(obj==null){//判断这个对象是否为空
return false;//如果对象是空的,直接返回false
}
if(getClass()!=obj.getClass()){//判断这个对象是否是Person类型
return false;//如果不是,直接返回false
}
Person other=(Person)obj;//将对象强转为Person类型
if(name==null){//判断集合中用户名是否为空
if(other.name!=null){//判断对象中的用户名是否为空
return false;//集合中用户名为空且对象中用户名不为空,则返回false
}
}else if(!name.equals(other.name)){//判断用户名是否相同
return false;//如果不同,返回false
}
return true;
}
//重写toString方法
public String toString(){
return name+":"+card;
}
}
public class set{
public static void main(String[] args) {//创建集合和对象
HashSet a=new HashSet();
try{
Person person1=new Person("李先生","220186");
Person person2=new Person("马先生","220181");
Person person3=new Person("李先生","220187");
Person person4=new Person("王小姐","220193");
//向集合添加元素
a.add(person1);
a.add(person2);
a.add(person3);
a.add(person4);
for(Object b:a){//遍历输出集合元素
System.out.println(b);
}
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}

5.Map接口

(1)Map接口简介

Map接口是一种双列集合,具有映射关系,即:每一个元素都包含一个键对象Key和值对象Value,访问元素时只需指定Key就能找到对应的Value.
以下为map接口中常用方法:

(2)HashMap集合

HashMap集合是Map接口的一个实现类,用于存储键值映射关系,且保证不出现重复的键。

遍历map集合的三种方法:
方法一:

通过KeySet()方法获取Map中所有键的Set集合然后遍历所有键,再调用get()方法获取对应值

package course;
import java.util.*;
public class map2 {
public static void main(String[] args) {
Map map=new HashMap();//创建HashMap
//添加对象,键值对,键Integer类型,值String类型
map.put(4,"four");
map.put(9,"nine");
map.put(8,"eight");
map.put(9, "nine1");//键相同,值覆盖
//显示集合
System.out.println(map);
//方法一:
Set keySet=map.keySet();//去重 无序
Iterator it = keySet.iterator();//获取迭代器对象
while(it.hasNext()){
Object key=it.next();
Object value= map.get(key);
System.out.println(key+":"+value);
}
}
}

方法二:

先获取集合中所有的映射关系,然后从映射关系中取出键和值

package course;
import java.util.*;
public class map3 {
public static void main(String[] args) {
//方法二:
Map map=new HashMap();
//添加对象,键值对,键Integer类型,值String类型
map.put(4,"four");
map.put(9,"nine");
map.put(8,"eight");
Set entrySet=map.entrySet(); //调用Map对象的entrySet()方法获得存储在Map中所有映射的Set集合
Iterator it=entrySet.iterator(); //获取迭代器对象
while(it.hasNext()){ //迭代Set集合,获得每个映射对象
Map.Entry entry=(Map.Entry)(it.next()); //Set集合中存放的Map.Entry对象,代表Map中的一个键值对
Object Key=entry.getKey(); //调用getKey()方法获取Entry中的键
Object Value=entry.getValue(); //调用getValue()方法获取Entry中的值
System.out.println(Key+":"+Value);
}
} }

方法三:

通过Map中values()方法,直接获取Map中存储所有值的Collection集合

package course;
import java.util.*;
public class map4 {
public static void main(String[] args) {
Map map=new HashMap();
map.put(4,"four");
map.put(9,"nine");
map.put(8,"eight");
Collection values=map.values();
Iterator it=values.iterator();
for(Object value:values){
System.out.println(value);
}
}
}

LinkedHashMap:
LinkedHashMap是HashMap的子类,与LinkedList一样,内部以双向链表来维护内部元素的关系,使Map元素迭代的顺序与存入的顺序一致。
示例:

package course;
import java.util.*;
public class map5 {
public static void main(String[] args) {
HashMap map=new LinkedHashMap();
map.put(4,"four");
map.put(9,"nine");
map.put(8,"eight");
Set keySet=map.keySet();//去重 无序
Iterator it = keySet.iterator();//获取迭代器对象
while(it.hasNext()){
Object key=it.next();
Object value= map.get(key);
System.out.println(key+":"+value);
}
}
}

(3)Properties集合

Map接口中还有一个实现类Hashtable,它与HashMap十分相似,区别在于Hashtable是线程安全的,但Hashtable存取元素时速度很慢,目前基本上被HashMap类取代,但Hashtable之类Properties,在实际应用中非常重要。

示例:

package course;
import java.util.*;
public class Properties1 {
public static void main(String[] args) {
Properties p = new Properties(); //创建Properties集合
p.setProperty("Backgroup-color","green"); //存储键值对(如:put())
p.setProperty("Font-size","14px");
p.setProperty("Language","English");
//获取集合中所有的键
Enumeration names=p.propertyNames(); //Enumeration(相当于iterator迭代器)
//遍历键的集合,获取每一个键
while(names.hasMoreElements()){ //hasMoreElements()相当于hasNext()
String Key=(String)names.nextElement(); //获取键 nextElement()相当于next()
String value=p.getProperty(Key); //获取值
System.out.println(Key+"="+value);
}
}
}

6.泛型—JDK5.0新特性

当将任意类型的对象存入集合后,集合便会”忘记“对象的类型,因此取出元素时如果进行强制类型转换就会出错。为解决此问题java引入泛型概念,即:限定集合元素类型。在定义集合类时,使用”<参数类型>“的方式指定该类方法操作的数据类型。

LinkedList<参数类型> List = new LinkedList<参数类型>();

注意在使用泛型后,每次遍历集合元素时,可以指定该元素类型为”参数类型"

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