Java基础之集合框架类及泛型简介
Collection接口
Collection
通用的常见方法
add()
添加一个元素,可以指定脚标addAll()
将一个collection放入clear()
清除remove()
删除元素,返回该元素retainAll()
将两个collection取交集removeAll()
删除两个集合相同的部分iterator()
返回该集合的迭代器toArray()
转为数组
// 部分通用方法演示
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class CollectionDemo {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> a = new ArrayList<>();
a.add(1);
a.add(2);
a.add(3);
List<Integer> b = new ArrayList<>(a); // 用另一个集合来初始化
b.add(4);
b.add(5);
b.add(6); // b现在是[1, 2, 3, 4, 5, 6]
b.clear(); // b现在为空
b.addAll(a); // 将另一个集合全放入
b.forEach(System.out::println);
b.remove(2); // 移走了元素'3'
System.out.println(b.contains(2));
System.out.println(a.retainAll(b));
a.forEach(System.out::println); // a和b取交集,只剩下1、2
System.out.println("------------");
a.add(3);
a.removeAll(b);
// a移走了和b相同的部分1、2,只剩3
a.forEach(System.out::println);
}
}
遍历集合的几个方法
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class CollectionDemo {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> a = new ArrayList<>();
a.add(1);
a.add(2);
a.add(3);
a.add(0, 0); // 指定下标加入元素
// 三种方法打印每个元素
// 迭代器的用法
for (Iterator<Integer> it=a.iterator(); it.hasNext();) {
System.out.println(it.next());
}
for (Integer each : a) {
System.out.println(each);
}
a.forEach(System.out::println);
}
}
迭代过程中若还进行了set、add操作,可能会发生异常,普通的Iterator
不适用了,换用ListIterator it = a.listIterator();
。
List
三个已实现类有ArrayList 、Vector、LinkedList。他们的区别如下:
- Vector的内部是数组数据结构,是同步的,线程安全,速度慢效率低。
- ArrayList可以看做Vector的替代,不同步,线程不安全,速度快效率高,一般用这个就行。
- LinkedList具有链表的数据结构,增删元素速度很快。数组增删元素,要顺延之后所有的元素,速度慢;但是数组查找速度快,根据下标能快速索引。注意,LinkedList也不是同步的。
ArrayList的部分方法已经在上面的例子演示过了,其他常用方法如可用get(index)
方法来获取元素,类似下标索引。indexOf(object o)
可以获取指定元素的首次出现的下标,set()
指定脚标处的元素,hasNext()
判断是否还有下个元素的修改。
LinkedList还有其独特的方法。比如addFirst/addLast
分别在表头和表尾添加元素。removeFirst/removeLast
分别移除第一个和最后一个元素。indexOf/lastIndexOf
指定元素首次出现/最后一次出现的下标。getFirst/getLast
获取第一个/最后一个元素。等等。
Set
List里面存放的元素可以重复,但是Set里面存放的元素不允许重复。通常使用的有HashSet和TreeSet。
HashSet内部是哈希表结构,即先判断哈希值(hashCode)是否相同,再判断内容是否相同(equals)而ArrayList只判断equals()
TreeSet默认按照自然顺序对其中的元素进行排序,也可以实现Comparator接口,对里面的元素进行指定顺序的排序。
List<Integer> b = new ArrayList<>(); b.add(3); b.add(1); b.add(2); Set<Integer> a = new TreeSet<>(b); a.forEach(System.out::println); // 打印自然顺序的1、2、 class Abc implements Comparator {} Set<Integer> a = new TreeSet(new Abc()); // 传入一个比较器,在初始化的时候就具有比较功能
Map
常用的是Hashtable、HashMap、TreeMap
- value
put(key, value)
返回前一个被替代的value,若无前一个返回null remove(key)
删除该件对应的键值对。get(key)
获取该键对应的值。values()
获取全部值放入一个Collection。Set<E> keys = a.keyset()
取出所有的key放入一个Set中Set<Map.Entry<K, V>> kv = a.entrySet()
Map<String, Integer> a = new HashMap<>();
a.put("a", 1);
a.put("b", 2);
a.put("c", 3);
Set<String> keys = a.keySet();
// 只能获取键
for (String key : keys) {
System.out.println(a.get(key));
}
// Map.Entry<K, V>可以获取键和值
Set<Map.Entry<String, Integer>> kv = a.entrySet();
for (Map.Entry<String, Integer> me : kv) {
System.out.println(me.getKey() + " : " + me.getValue());
}
- HashMap内部数据结构是哈希表,不同步,允许null
- Hashtable内部数据结构是哈希表,同步,不允许null(其下的properties可以用来储存键值配置文件信息)
- TreeMap内部数据结构是二叉树,不同步,可对键排序
总结
- 需要唯一吗?是的话用Set,否则List。List里需要频繁增删吗?是的话LinkedList,否则ArrayList。
- 需要顺序吗?是的话Tree,否则Hash(无序)。
- 看到array就要想到数组、查询、脚标。
- 看到Link就想起链表,add、get、remove等方法都有first和last操作。
- 看到Hash就想到覆盖
hashcode()
和equals()
方法 看到Tree就想到二叉树,可实现排序。和两个接口有关,一个需要
implements Comparable
并覆盖compareTo()
,另外一个implements Comparator
,覆盖compare()
。
注意:遍历集合是为了更方便操作每个元素,其实可以直接写System.out.println()里面放List,Map, Set的实例都可以
,因为重写了toString方法,所以看起来很美观。泛型
public class TemplateDemo<Element> {
// 用的类的泛型参数
public Element show(Element e) {
System.out.println(e);
return e;
}
// 可以和类的泛型参数不一样
public <T> T run(T t) {
System.out.println(t);
return t;
}
// 静态方法不能使用类的泛型参数(Element),因为静态方法无需使用对象
public static Element ss( ) {
//false
}
// 但是静态方法可以使用和类不一样泛型参数
public static <T> T run_2(T t) {
System.out.println(t);
return t;
}
// 通配符'?',可匹配任意类型
List<?> a = new ArrayList<>();
}
泛型限定
- 上限:
<? extends E>
,接收E或者E的子类。 - 下限:
<? super E>
,接收E或者E的父类。
Collections、Arrays工具类
顾名思义,类中包含了许多操作集合、数组的功能。
Collections
Collections.sort()
可对传入的集合排序,还可传入一个比较器。Collections.binarySearch()
可直接使用二分查找。Collections.max/min()
可快速找出集合中的最大/最小值。Collections.fill()
可以给集合中每个元素初始化为相同的值。Collections.shuffle()
随机打乱顺序。Collections.synchronizedList()
返回一个同步(线程安全)的List。
Arrays
Arrays.asList()
数组转为列表。Arrays.binarySearch()
当然也可以直接使用二分查找。copyOf()
复制数组,可指定长度。copyOfRange()
指定范围截取数组复制。Arrays.sort()
当然也有排序。Arrays.toString()
可以直接打印数组
可变参数,用...
表示,可代表任意个参数,必须作为最后一个参数
public static int add(int a, int ...arr) {
int sum = a;
for (int each :arr) {
sum += each;
}
return sum;
}
public static void main(String[] args) {
int val = add(3, 4, 5, 6);
System.out.println(val); // 18
}
Math类
sin/cos/tan、PI、pow、max/min、abs
都是常用的数学计算方法。Math.ceil()/floor()
分别是向上和向下取整。Math.round()
是四舍五入。Math.random()
随机产生0.0~1.0之间的小数。
by @suhaiyu
2017.1.8
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