Java基础（十三）：集合

一、Java 集合框架：

　　早在Java 2中之前，Java就提供了特设类。比如：Dictionary, Vector, Stack, 和Properties这些类用来存储和操作对象组。虽然这些类都非常有用，但是它们缺少一个核心的，统一的主题。由于这个原因，使用Vector类的方式和使用Properties类的方式有着很大不同。

　　集合框架被设计成要满足以下几个目标。

• 该框架必须是高性能的。基本集合（动态数组，链表，树，哈希表）的实现也必须是高效的。
• 该框架允许不同类型的集合，以类似的方式工作，具有高度的互操作性。
• 对一个集合的扩展和适应必须是简单的。

　　为此，整个集合框架就围绕一组标准接口而设计。你可以直接使用这些接口的标准实现，诸如： LinkedList, HashSet, 和 TreeSet等，除此之外你也可以通过这些接口实现自己的集合。

　　集合框架是一个用来代表和操纵集合的统一架构。所有的集合框架都包含如下内容：

　　接口：是代表集合的抽象数据类型。接口允许集合独立操纵其代表的细节。在面向对象的语言，接口通常形成一个层次。

　　实现（类）：是集合接口的具体实现。从本质上讲，它们是可重复使用的数据结构。

　　算法：是实现集合接口的对象里的方法执行的一些有用的计算，例如：搜索和排序。这些算法被称为多态，那是因为相同的方法可以在相似的接口上有着不同的实现。

　　除了集合，该框架也定义了几个Map接口和类。Map里存储的是键/值对。尽管Map不是collections，但是它们完全整合在集合中。集合框架体系如图所示：

　　Java 集合框架提供了一套性能优良，使用方便的接口和类，java集合框架位于java.util包中， 所以当使用集合框架的时候需要进行导包。

二、集合接口：

　　Collection 接口：Collection 是最基本的集合接口，一个 Collection 代表一组 Object，Java不提供直接继承自Collection的类，只提供继承于的子接口(如List和set)。

　　List 接口：List接口是一个有序的Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置，能够通过索引(元素在List中位置，类似于数组的小标)来访问List中的元素，而且允许有相同的元素。

　　Set：Set 具有与 Collection 完全一样的接口，只是行为上不同，Set 不保存重复的元素。

　　SortedSet：继承于Set保存有序的集合。

　　Map：将唯一的键映射到值。

　　Map.Entry：描述在一个Map中的一个元素（键/值对）。是一个Map的内部类。

　　SortedMap：继承于Map，使Key保持在升序排列。

　　Enumeration：这是一个传统的接口和定义的方法，通过它可以枚举（一次获得一个）对象集合中的元素。这个传统接口已被迭代器取代。

　　Set和List的区别：

　　1. Set 接口实例存储的是无序的，不重复的数据。List 接口实例存储的是有序的，可以重复的元素。

　　2. Set检索效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变 <实现类有HashSet,TreeSet>。

　　3. List和数组类似，可以动态增长，根据实际存储的数据的长度自动增长List的长度。查找元素效率高，插入删除效率低，因为会引起其他元素位置改变 <实现类有ArrayList,LinkedList,Vector> 。

三、集合实现类（集合类）：

　　Java提供了一套实现了Collection接口的标准集合类。其中一些是具体类，这些类可以直接拿来使用，而另外一些是抽象类，提供了接口的部分实现。

 四、集合算法：

　　集合框架定义了几种算法，可用于集合和映射。这些算法被定义为集合类的静态方法。在尝试比较不兼容的类型时，一些方法能够抛出 ClassCastException异常。当试图修改一个不可修改的集合时，抛出UnsupportedOperationException异常。

　　集合定义三个静态的变量：EMPTY_SET，EMPTY_LIST，EMPTY_MAP的。这些变量都不可改变。

五、如何使用迭代器：

　　通常情况下，你会希望遍历一个集合中的元素。例如，显示集合中的每个元素。一般遍历数组都是采用for循环或者增强for，这两个方法也可以用在集合框架，但是还有一种方法是采用迭代器遍历集合框架，它是一个对象，实现了Iterator 接口或ListIterator接口。

　　迭代器，使你能够通过循环来得到或删除集合的元素。ListIterator 继承了Iterator，以允许双向遍历列表和修改元素。

　　迭代器方法描述：使用 Java Iterator，这里通过实例列出Iterator和listIterator接口提供的所有方法。

1、遍历 ArrayList：

public class Test{
 public static void main(String[] args) {
     List<String> list=new ArrayList<String>();
     list.add("Hello");
     list.add("World");
     list.add("HAHAHAHA");
     //第一种遍历方法使用foreach遍历List
     for (String str : list) {            //也可以改写for(int i=0;i<list.size();i++)这种形式
        System.out.println(str);
     }
     //第二种遍历，把链表变为数组相关的内容进行遍历
     String[] strArray=new String[list.size()];
     list.toArray(strArray);
     for(int i=0;i<strArray.length;i++) //这里也可以改写为  foreach(String str:strArray)这种形式
     {
        System.out.println(strArray[i]);
     }
    //第三种遍历 使用迭代器进行相关遍历
     Iterator<String> ite=list.iterator();
     while(ite.hasNext())//判断下一个元素之后有值
     {
         System.out.println(ite.next());
     }
 }
}

　　三种方法都是用来遍历ArrayList集合，第三种方法是采用迭代器的方法，该方法可以不用担心在遍历的过程中会超出集合的长度。

2、遍历 Map：

public class Test{
     public static void main(String[] args) {
      Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
      map.put("", "value1");
      map.put("", "value2");
      map.put("", "value3");

      //第一种：普遍使用，二次取值
      System.out.println("通过Map.keySet遍历key和value：");
      for (String key : map.keySet()) {
       System.out.println("key= "+ key + " and value= " + map.get(key));
      }

      //第二种
      System.out.println("通过Map.entrySet使用iterator遍历key和value：");
      Iterator<Map.Entry<String, String>> it = map.entrySet().iterator();
      while (it.hasNext()) {
       Map.Entry<String, String> entry = it.next();
       System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
      }

      //第三种：推荐，尤其是容量大时
      System.out.println("通过Map.entrySet遍历key和value");
      for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
       System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
      }

      //第四种
      System.out.println("通过Map.values()遍历所有的value，但不能遍历key");
      for (String v : map.values()) {
       System.out.println("value= " + v);
      }
     }
}