java集合总结【转】

Map、Set、Iterator迭代详解

Map接口定义了四种类型的方法，每个Map都包含这些方法。

equals(Object o)比较指定对象与此Map的等价性。

hashCode()返回此Map的哈希码。

Map定义了几个用于插放和删除元素的变换方法。

remove(Object key) 从Map中删除键和关联的值。

put(object key,Object value) 将指定值与指定键相关联。

clear() 从Map虽删除所有映射。

putAll(Map t) 将指定Map中的所有映射复制到此Map。

查看Map

迭代Map中的元素不存在直接了当的方法。假如要查询某个Map以了解其哪些元素满足特定查询或假如要迭代其所有元素，则您首先需要获取该Map的“视图”。有三种可能的视图：所有

键值对、所有键、所有值。前两个视图均返回Set对象，第三个视图返回Collection对象。就这两种情况而言，问题到这里并没有结束，这是因为您无法直接迭代Collection对象或Set对

象。要进行迭代，您必须获得一个Iterator对象。因此要迭代Map的元素，必须进行如下编码：

Iterator keyValuePairs = aMap.entrySet().iterator();

Iterator keys=aMap.keySet().iterator();

Iterator values=aMap.values().iterator();

值得注意的是，这些对象实际上是基础Map的视图，而不是包含所有元素的副本。

使用Iterator对象，您可以遍历Map的元素，还可以删除Map中的元素。

EnterySet()返回Map中所包含映射的Set视图。Set中的每个元素都是一个Map.Entry对象，可以使用getKey()和getValue()方法访问后者的键元素和值元素。

keySet(）返回Map中所包含键的Set视图。删除Set中的元素还将删除Map中相应原映射。

values()返回Map中所包含值的Collection视图。删除Collection中的元素还将删除Map中相应的映射

Map访问和测试方法：

get(Object key) 返回与指定键关联的值

containsKey(Object key) 假如Map包含指定键的映射，则返回True

isEmpty() 假如Map不包含键－值映射，则返回True

size() 返回Map中的键值映射的数目。

Set(interface)：存入Set的每个元素必须是唯一的，因为Set不保存重复元素。加入Set的Object必须定义equals()方法以确保对象的唯一性。

Set与Collection有完全一样的接口。Set接口不保证维护元素的次序。

迭代器是一种设计模式，它是一个对象，它可以遍历并选择序列中的对象，而开人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常被称为“轻量级”对象，因为创建它的代价小。

Java中的Iterator功能比较简单，并且只能单向移动：使用方法iterator()要求容器返回一个Iterator。第一次调用Iterator的next()方法时，它返回序列的第一个元素。使用next()获得序列中的

下一个元素。使用hasNext()检查序列中是否还有元素。使用remove()将迭代器新返回的元素删除。

Java平台的集合框架

“集合框架”主要由一组用来操作对象的接口组成。不同接口描述一组不同数据类型。

集合接口：6个接口，表示不同集合类型，是集合框架的基础。

抽象类：5个抽象类，对集合接口的部分实现。可扩展为自定义集合类。

实现类：8个实现类，对接口的具体实现。

在很大程度上，一旦您理解了接口，您就理解了框架。虽然您总要创建接口特定的实现，但访问实际集合的方法应该限制在接口方法的使用上;

因此，允许您更基本的数据结构而不必改变其它代码。

Collection接口是一组允许重复的对象。

Set接口继承Collection，但不允许重复，使用自己内部的排列机制。

List接口继承Collection，允许重复，以元素安插的次序来放置元素，不会重新排列。

Map接口是一组成对的键－值对象。Map中不能有重复的Key.拥有自己的内部排列机制。

容器中的元素类型都为Object。从容器取得元素时，必须把它转换成原来的类型。

集合接口：

Collection接口：用于表示任何对象或元素组。想要尽可能以常规方式处理一组元素时，就使用这一接口。

1、单元素添加、删除操作：

Boolean add(Object o):将对象添加到集合

Boolean remove (Object o):如果集体中有与O相匹配的对象，则删除对象O。

2、查询操作：

Int size():返回当前集合中元素的数量

Boolean isEmpty():判断集合中是否有任何元素。

Boolean contains(Object o):查找集合中是否否有对象O

Iterator iterator():返回一个迭代器，用来访问集合中的各个元素。

3、组操作：作用于元素组或整个集合

Boolean containsAll(Collection c):查找集合中是否含有集合C中所有元素

Boolean addAll(Collection c):将集合C中所有元素添加到该集合。

Void clear():删除集合中所有元素。

Void removeAll(Collection c):从集合中删除集合C中的所有元素。

Void retainAll(Collection c):从集合中删除集合C中不包含的元素

4、Collection转换为Object数组：

Object[] toArray():返回一个内含集合所有元素的Array

Object[] toArray(Object[] a):返回一个内含集合所有元素的Array.运行期返回的Array和参数A的型别相同，需要转换为正确型别。

此外，您还可以把集合转换成其它任何其它的对象数组。但是，您不能直接把集合转换成基本数据类型的数组，因为集合必须持有对象。Collection不提供get()方法。如果要遍历

Collection中的元素，就必须用Iterator.

AbstractCollection抽象类

AbstactCollection类提供具体“集合框架”类的基本功能。虽然您可以自实现Collection接口的所有方法，但是，除了Iterator()和Size()方法在恰当的子类中实现以外，其它所有方法都由

AbstractCollection类来提供实现。如果子类不覆盖某些方法，可选的方法将抛出异常。

Iterator接口

Collection接口的Iterator()方法返回一个Iterator。Iterator接口方法能以迭代方式逐个访问集合中各个元素，并安全的从Collection中除去适当的元素。

1、Boolean hasNext():判断是否存在另一个可访问的元素。

2、Object next():返回要访问的下一个元素。如果到达集合结尾，则抛出NoSuchElementException异常。

3、Void remove():删除上次访问返回的对象。本方法必须紧跟在一个元素的访问后执行。如果上次访问后集合已被修改，方法将抛出

IIIegalStateException。

Iterator中删除操作对底层Collection也有影响。

迭代器是故障快速修复的。这意味着，当另一个线程修改底层集合的时候，如果您正在用Iterator遍历集合，那么，Iterator就会抛出

ConcurrentModificationException异常并立刻失败。

List接口继承了Collection接口以定义一个允许重复项的有序集合。该接口不但能够对列表的一部分进行处理，还添加了面向位置的操作。

1、面向位置的操作包括插入某个元素，还包括获取、除去或更改元素的功能。在List中搜索元素可以从列表的头部或尾部开始，如果找到元素，还将报告元素所在的位置：

Void add(int index,Object element):在指定位置Index上添加元素element

Boolean addAll(int index,Collection c):将集合C的所有元素添加到指定位置Index

Object get(int index):返回List中指定位置的元素

Int indexOf(Object o):返回第一个出现元素O的位置，否则返回－1

Int lastIndexOf(Object o):返回最后一个出现元素O的位置，否则返回－1

Object remove(int index):删除指定位置上的元素

Object set(int index,Object element):用元素Element取代位置Index上的元素，并且返回旧的元素

2、List接口不但以位置序列迭代的遍历整个列表，还能处理集合的子集：

ListIterator ListIterator():返回一个列表迭代器，用来访问列表中的元素

ListIterator ListIterator(int index):返回一个列表迭代器，用来从指定位置Index开始访问列表中的元素

List subList(int formIndex,int toIndex):返回从指定位置FromIndex（包含）到ToIndex（不包含）范围中各个元素的列表视图对子列表的更改对底层List也有影响。

ListIterator接口继承Iterator接口以支持添加或更改底层集体中的元素，还支持双向访问。ListIterator没有当前位置，光标位于调用

Previous和Next方法返回的值之间。一个长度为N的列表，有N+1个有效索引值：

1、Void add(Object o):将对象O添加到当前位置的前面

Void set(Object o):用对象O替代Next或Previous方法访问的上一个元素。如果上次调用后列表结构被修改了，那么将抛出IIIegalStateException异常。

2、Boolean hasPrevious():判断向后迭代时是否有元素可访问

Object previous():返回上一个对象

Int nextIndex():返回下次调用Next方法时将返回的元素的索引

Int previousIndex():返回下次调用Previous方法时将返回的元素的索引

有两个抽象的List实现类：AbstractList和AbstractSequentialList。它们覆盖了Equals()和HashCode()方法以确保两个相等的集合返回相同的哈希码。

在“集合框架”中有两种常规的List实现：ArrayList和LinkedList。如果要支持随机访问，而不必在除尾部的任何位置插入或除去元素，那么，ArrayList提供了可选的集合。但如果，您要

频繁的从列表的中间位置添加和除去元素，而只要顺序的访问列表元素，那么，LinkedList实现更好。

ArrayList和LinkedList都实现Cloneable接口，都提供了两个构造函数，一个无参的，一个接受另一个Collection。

LinkedList类添加了一些处理列表两端元素的方法。

1、Void addFirst(Object o):将对象O添加到列表的开头。

Void addLast(Object o):将对象O添加到列表的结尾

2、Object getFirst():返回列表开关的元素

Object getLast():返回列表结尾的元素

3、Object removeFirst():删除并且返回列表开关的元素

Object removeLast():删除并且返回列表结尾的元素

4、LinkedList():构建一个空的链接列表

Linked(Collection c):构建一个链接列表，并且添加集合C的所有元素使用这些新方法，您就可以轻松的把LinkedList当作一个堆栈、队列或其它面向端点的数据结构

ArrayList类封装了一个动态再分配的Object[]数组。每个ArrayList对象有一个Capacity。这个Capacity表示存储列表中元素的数组的容量。当元素添加到ArrayList时，它的Capacity在常量

时间内自动增加。在向一个ArrayList对象添加大量元素的程序中，可使用ensureCapacity方法增加Capacity.这可以减少增加重分配的数量。

1、Void ensureCapacity(int minCapacity):将ArrayList对象容量增加MinCapacity

2、Void trimToSize():整理ArrayList对象容量为列表当前大小。程序可使用这个操作减少ArrayList对象存储空间。

Set接口继承Collection接口，而且它不允许集合中存在重复项，每个具体的Set实现类依赖添加的对象的Equals()方法来检查狂性。Set接口没有引入新方法，所以Set就是一个

Collection，只不过其行为不同。

Hash表是一种数据结构，用来查找对象。Hash表为每个对象计算出一个整数，称为Hash Code（哈希码）。Hash表是个链接式列表的阵列。每个列表称为一个Buckets（哈希表元）。

对象位置的计算Index＝HashCode%buckets。

在“集合框架”中有两种比较接口：Comparable接口和Comparator接口。像String和Integer等Java内建类实现Comparable接口以提供一定排序方式，但这样只能实现该接口一次。对

于那些没有实现Comparable接口的类、或者自定义的类，您可以通过Comparator接口来定义您自己的比较方式。

在Java.lang包中，Comparable接口适用于一个类有自然顺序的时候。假定对象集合是同一个类型，该接口允许您把集合排序成自然顺序。

Int compareTo(Object o):比较当前实例对象与对象O，如果位于对象O之前，返回负值，如果两个对象在排序中位置相同，则返回0，如果位于对象O后面，则返回正值。

SortedSet，它保持元素的有序顺序。SortedSet接口为集合的视图和它的两端提供了访问方法。当佻处理列表的子集时，理性视图会反映到源集。此外，更改源集也会反映在子集上。发

生这种情况的原因在于视图由两端的元素而不是下标元素指定，所以如果您想要一个特殊的高端元素在子集中，您必须找到下一个元素。添加到SortedSet实现类的元素必须实现

Comparable接口，否则您必须给它的构造函数提供一个接口的实现。TreeSet类是它的唯一一分实现。

1、Comparator comparator():返回对元素进行排序时使用的比较器，如果使用Comparable接口的compareTo()方法对元素进行比较，则返回Null。

2、Object first():返回有序集合中第一个元素。

3、Object last():返回有序集合中最后一个元素。

4、SortedSet subSet(Object fromElement,Object toElement):返回从formElement到ToElement范围内元素的SortedSet视图。

5、SortedSet headSet(Object toElemtn):返回SortedSet的一个视图，其内各元素皆小于Toelement

6、SortedSet tailSet(Object fromElement):返回SortedSet的一个视图，其内各元素皆大于或等于FromElement

AbstractSet类覆盖了Object类的equals()和hashCode()方法，以确保两个相等的集返回相同的哈希码。若两个集大小相等且包含相同元素，则这两个集相等。按定义，集的哈希码是集中

元素哈希码的总和。因此，不论集的内部顺序如何，两个相等的集合有相同的哈希码。

Object类

1、Boolean equals(Object obj):对两个对象进行比较，以便确定它们是否相同

2、Int hashCode():返回该对象的哈希码。相同的对象必须返回相同的哈希码

“集合框架”支持Set接口两种普通的实现：HashSet和TreeSet。HashSet存储重复自由的集合。当您要从集合中以有序的方式插入和抽取元素时，TreeSet实现会有用处。为了能顺利进

行，添加到TreeSet的元素必须是可排序的。

HashSet类

1、HashSet():构建一个空的哈希集

2、HashSet(Collection c):构建一个哈希集，并且添加集合C中所有元素

3、HashSet(int initialCapacity):构建一个拥有特定容量的空哈希集

4、HashSet(int initialCapacity,float loadFactor):构建一个拥有特定容量和加载因子的空哈希集。LoadFactor是0至1之间的一个数

TreeSet类

1、TreeSet():构建一个空的树集

2、TreeSet(Collection c):构建一个树集，并且添加集合C中所有元素

3、TreeSet(Comparator c):构建一个树集，并且使用特定的比较器对其元素进行排序

4、TreeSet(SortedSet S):构建一个树集，添加有序集合S中所有元素，并且使用与有序集合S相同的比较器排序。

LinkedHashSet的迭代器按照元素的插入顺序来访问各个元素。它提供了一个可以快速访问各个元素的有序集合。同时，它也增加了实现的代价，因为哈希表元中的各个元素是通过双重

链接式列表链接在的。

1、LinkedHashSet():构建一个空的链接式哈希集

2、LinkedHashSet(Collection c):构建一个链接式哈希集，并且添加集合C中所有元素

3、LinkedHashSet(int initialCapacity):构建一个拥有特定容量的空链接式哈希集

4、LinkedHashSet(int initialCapacity,float loadFactor):构建一个拥有特定容量和加载因子的空链接式哈希集。LoadFactor是0至1之间的一个数。

Map接口用于维护键/值对。该接口描述了从不重复的键到值的映射

1、添加、删除操作

Object put(Object key,Object value):将互相关联的一个关键字与一个值放入该映像。如果该关键字已经存在，那么与此关键字相关的新值

将取代旧值。方法返回关键字的旧值，如果关键字原先并不存在，则返回Null

Object remove(Object key):从映像中删除与Key相关的映射

Void putAll(Map t):将来自特定映像的所有元素添加到该映像

Void clear():从映像中删除所有映射

2、查询操作：

Object get(Object key):获得与关键字Key相关的值，并且返回与关键字Key相关的对象，如果没有在该映像中找到该关键字，则返回Null

Boolean containsKey(Object key):判断映像中是否存在关键字Key

Boolean containsValue(Object value):判断映像中是否存在值Value

Int size():返回当前映像中映射的数量

Boolean isEmpty():判断映像中是否有任何映射

3、视图操作：处理映像中键/值对组

Set keySet():返回映像中所有关键字的视图集

Collection values():返回映像中所有值的视图集

Set entrySet():返回Map.Entry对象的视图集，即映像中的关键字/值对

Map的entrySet()方法返回一个实现Map.Entry接口的对象集合。集合中每个对象都是底层Map中一个特定的键/值对。通过这个集合的迭代器，您可以获得每一个条目的键或值并对值进行更

改。当条目通过迭代器返回后，除非是迭代器自身的remove()方法或者迭代器返回的条目的setValue()方法，其余对源Map外部的修改都会导致此条目集变得无效，同时产生条目行为未定

义。

Object getKey():返回条目的关键字

Object getValue():返回条目的值

Obect setValue(Object value):将相关映像中的值改为value，并且返回旧值。

　    “集合框架”提供了个特殊的Map接口：SortedMap，它用来保持键的有序顺序。SortedMap接口为映像的视图(子集)，包括两个端点提供了访问方法。除了排序是作用于映射的键以

外，处理SortedMap和处理SortedSet一样。添加到SortedMap实现类的元素必须实现Comparable接口，否则您必须给它的构造函数提供一个Comparator接口的实现。TreeMap类是它的

唯一一份实现。

　　“因为对于映射来说，每个键只能对应一个值，如果在添加一个键/值对时比较两个键产生了0返回值（通过Comparable的compareTo()方法或通过Comparator的compare()方法），

那么，原始键对应值被新的值替代。如果两个元素相等，那还好。但如果不相等，那么您就应该修改比较方法，让比较方法和 equals() 的效果一致。”

　　(1) Comparator comparator(): 返回对关键字进行排序时使用的比较器，如果使用Comparable接口的compareTo()方法对关键字进行比较，则返回null

　　(2) Object firstKey(): 返回映像中第一个(最低)关键字

　　(3) Object lastKey(): 返回映像中最后一个(最高)关键字

　　(4) SortedMap subMap(Object fromKey, Object toKey): 返回从fromKey(包括)至toKey(不包括)范围内元素的SortedMap视图(子集)

　　(5) SortedMap headMap(Object toKey): 返回SortedMap的一个视图，其内各元素的key皆小于toKey

　　(6) SortedSet tailMap(Object fromKey): 返回SortedMap的一个视图，其内各元素的key皆大于或等于fromKey

　　4.3. AbstractMap抽象类

　　和其它抽象集合实现相似，AbstractMap 类覆盖了equals()和hashCode()方法以确保两个相等映射返回相同的哈希码。如果两个映射大小相等、包含同样的键且每个键在这两个映射

中对应的值都相同，则这两个映射相等。映射的哈希码是映射元素哈希码的总和，其中每个元素是Map.Entry接口的一个实现。因此，不论映射内部顺序如何，两个相等映射会报告相同的

哈希码。

　　4.4. HashMap类和TreeMap类

　　“集合框架”提供两种常规的Map实现：HashMap和TreeMap (TreeMap实现SortedMap接口)。在Map 中插入、删除和定位元素，HashMap 是最好的选择。但如果您要按自然顺序

或自定义顺序遍历键，那么TreeMap会更好。使用HashMap要求添加的键类明确定义了hashCode()和equals()的实现。

　　这个TreeMap没有调优选项，因为该树总处于平衡状态。

4.4.1. HashMap类

　　为了优化HashMap空间的使用，您可以调优初始容量和负载因子。

　　(1) HashMap(): 构建一个空的哈希映像

　　(2) HashMap(Map m): 构建一个哈希映像，并且添加映像m的所有映射

　　(3) HashMap(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空的哈希映像

　　(4) HashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定容量和加载因子的空的哈希映像

　　4.4.2. TreeMap类

　　TreeMap没有调优选项，因为该树总处于平衡状态。

　　(1) TreeMap():构建一个空的映像树

　　(2) TreeMap(Map m): 构建一个映像树，并且添加映像m中所有元素

　　(3) TreeMap(Comparator c): 构建一个映像树，并且使用特定的比较器对关键字进行排序

　　(4) TreeMap(SortedMap s): 构建一个映像树，添加映像树s中所有映射，并且使用与有序映像s相同的比较器排序

　　4.5. LinkedHashMap类

　　LinkedHashMap扩展HashMap，以插入顺序将关键字/值对添加进链接哈希映像中。象LinkedHashSet一样，LinkedHashMap内部也采用双重链接式列表。

　　(1) LinkedHashMap(): 构建一个空链接哈希映像

　　(2) LinkedHashMap(Map m): 构建一个链接哈希映像,并且添加映像m中所有映射

　　(3) LinkedHashMap(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空的链接哈希映像

　　(4) LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定容量和加载因子的空的链接哈希映像

　　(5) LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor,

　　boolean accessOrder): 构建一个拥有特定容量、加载因子和访问顺序排序的空的链接哈希映像

　　“如果将accessOrder设置为true,那么链接哈希映像将使用访问顺序而不是插入顺序来迭代各个映像。每次调用get或者put方法时，相关的映射便从它的当前位置上删除，然后放到链

接式映像列表的结尾处（只有链接式映像列表中的位置才会受到影响，哈希表元则不受影响。哈希表映射总是待在对应于关键字的哈希码的哈希表元中）。”

　　“该特性对于实现高速缓存的“删除最近最少使用”的原则很有用。例如，你可以希望将最常访问的映射保存在内存中，并且从数据库中读取不经常访问的对象。当你在表中找不到

某个映射，并且该表中的映射已经放得非常满时，你可以让迭代器进入该表，将它枚举的开头几个映射删除掉。这些是最近最少使用的映射。”

　　(6) protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest): 如果你想删除最老的映射，则覆盖该方法，以便返回true。当某个映射已经添加给映像之后，便调用该方法。它的默认

实现方法返回false，表示默认条件下老的映射没有被删除。但是你可以重新定义本方法，以便有选择地在最老的映射符合某个条件，或者映像超过了某个大小时，返回true。

　　4.6. WeakHashMap类

　　WeakHashMap是Map的一个特殊实现，它使用WeakReference(弱引用)来存放哈希表关键字。使用这种方式时，当映射的键在 WeakHashMap的外部不再被引用时，垃圾收集器会

将它回收，但它将把到达该对象的弱引用纳入一个队列。WeakHashMap的运行将定期检查该队列，以便找出新到达的弱应用。当一个弱引用到达该队列时，就表示关键字不再被任何人

使用，并且它已经被收集起来。然后WeakHashMap便删除相关的映射。

　　(1) WeakHashMap(): 构建一个空弱哈希映像

　　(2) WeakHashMap(Map t): 构建一个弱哈希映像,并且添加映像t中所有映射

　　(3) WeakHashMap(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空的弱哈希映像

　　(4) WeakHashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定容量和加载因子的空的弱哈希映像

　　4.6. IdentityHashMap类

　　IdentityHashMap也是Map的一个特殊实现。在这个类中，关键字的哈希码不应该由hashCode()方法来计算，而应该由System.identityHashCode方法进行计算(即使已经重新定义了

hashCode方法)。这是Object.hashCode根据对象的内存地址来计算哈希码时使用的方法。另外，为了对各个对象进行比较，IdentityHashMap将使用==，而不使用equals方法。

　　换句话说，不同的关键字对象，即使它们的内容相同，也被视为不同的对象。IdentityHashMap类可以用于实现对象拓扑结构转换(topology-preserving object graph transformations)

(比如实现对象的串行化或深度拷贝)，在进行转换时，需要一个“节点表”跟踪那些已经处理过的对象的引用。即使碰巧有对象相等，“节点表”也不应视其相等。另一个应用是维护代理

对象。比如，调试工具希望在程序调试期间维护每个对象的一个代理对象。

　　“IdentityHashMap类不是一般意义的Map实现！它的实现有意的违背了Map接口要求通过equals方法比较对象的约定。这个类仅使用在很少发生的需要强调等同性语义的情况。”

　　(1) IdentityHashMap (): 构建一个空的全同哈希映像，默认预期最大尺寸为21“预期最大尺寸是映像期望把持的键/值映射的最大数目”

　　(2) IdentityHashMap (Map m): 构建一个全同哈希映像,并且添加映像m中所有映射

　　(3) IdentityHashMap (int expectedMaxSize): 构建一个拥有预期最大尺寸的空的全同哈希映像。放置超过预期最大尺寸的键/值映射时，将引起内部数据结构的增长，有时可能很费时。