Java 类集框架(Set, List, Map)的使用

虽然面试的要求是要知道HashMap是怎么实现的，令人望而却步，但搞明白它怎么用，就成功了一小半。
本文基于Mars老师的Java4Android视频。

什么是类集框架

• 是一组类和接口
• 位于java.util包中
• 主要用于存储和管理对象
• 主要分为三大类--集合、列表和映射
  • 集合中的对象不按特定的方式排序，并且没有重复对象。和数学中集合的概念类似。（如果添加了重复的对象，会怎样呢？并不会报错，但重复的元素只算一个）。
  • 列表中的对象按照索引位置排序，可以有重复对象。
  • 映射中的每一个元素包含一个键对象和一个值对象，即键值对。键不可以重复，值可以重复。

注意这些接口及其实现类的继承关系：

Collection 和 Iterator接口

Set 接口和 List 接口都是 Collection 的子接口，因此我们先看看Collection 接口中有什么方法：

方法名	作用
boolean add(Object o)	向集合中加入一个对象
void clear()	删除集合中的所有对象
boolean isEmpty()	判断集合是否为空
remove(Object o)	从集合中删除一个对象的引用
int size()	返回集合中元素的数目

Set有一个实现类，就是HashSet，它是Set中我们最常用的。下面我们举一个例子，在HashSet中使用这些方法。

Set 和 HashSet的使用方法

//导包时少用*，写明确一点，方便查错和阅读
import java.util.Set;
import java.util.HashSet;

public class Test {
    public static void main(String args []) {
        //把具体的实现类向上转型为接口类型，方便接收参数,即：
        //HashSet<String> hashSet = new HashSet<String>();
        //Set<String> set = hashSet;
        Set<String> set = new HashSet<String>();
        set.add("a");
        set.add("b");
        set.add("c");
        set.add("d");
        System.out.println("Size: " + set.size());
        
        //重复添加元素，会怎样呢？ 
        set.add("c");
        System.out.println("Size with two c: " + set.size());
        
        set.remove("a");
        System.out.println("Size after remove: " + set.size());     
        
        set.clear();
        System.out.println("Size after clear: " + set.size());
        
        System.out.println("Is empty: " + set.isEmpty());       
    }
}

运行结果：

如何遍历 Set
集合是无序的，所以不能像数组或者List那样，根据下标输出其中的元素，因此我们需要使用迭代器 Iterator。
由最前面的图可以看出，它们之间的继承关系是：Iterator <-- Collection <-- Set <-- HashSet.

Iterator 的常用方法有：

• hasNext()：判断迭代器当中，还有没有下一个元素
• next()：返回迭代器当中的下一个元素

遍历Set的方法：
生成迭代器对象：Iterator it = set.iterator() ，这个迭代器对象可以把set中的元素都取出来。
iterator() 方法属于 collection 接口,所以 collection 的子接口 set 中， 必然有 iterator() 方法。

import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import java.util.HashSet;

public class Test {
    public static void main(String args []) {
        Set<String> set = new HashSet<String>();        
        set.add("a");
        set.add("b");
        set.add("c");
        set.add("d");       
        Iterator<String> it = set.iterator();
        while(it.hasNext()) 
            System.out.println(it.next());      
    }
}

运行结果：

Map 和 HashMap的使用方法

由一开始的类图可以看出，Map并没有继承Collection接口，是一个单独的接口。
Map中的重要方法：

• put(K key, V value): 把键值对放入Map
• get(Object key): 返回当前键对应的值
• 其他方法与Collection中类似，比如remove(), clear()

一个简单的例子：

import java.util.Map;
import java.util.HashMap;

public class Test {
    public static void main(String args []) {
        Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
        map.put("1", "a");
        map.put("2", "b");
        map.put("3", "c");
        map.put("4", "d");
        //如果有重复的键，后面的值会覆盖前面的
        map.put("3", "e");
        
        System.out.println(map.size());
        System.out.println(map.get("3"));
    }
}

运行结果：