Java 集合框架

集合框架

• 概念: 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。
• 集合的特点:
  • 集合只用于存储对象
  • 集合长度是可变的
  • 集合可以存储不同类型的对象

集合的接口

• Collection : 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Collection的子接口(如List和set)。
• List : 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，类似于数组的下标)来访问List中的元素，而且允许有相同的元素。
• 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。
• Map 将唯一的键映射到值。

Collection接口

• 特点:
  • 用来存储对象的容器虽然有很多并且结构不同，但是都具备着共性，可以不断向上抽取，最终就形成集合框架，该框架的顶层之一就是Collection接口。 该接口中定义了集合框架中最共性的功能。最终使用的时候，其实使用的是该框架最子类的对象。
  • Collection接口及子类一次只能存放一个元素，Collection有两个子接口：
    • List（列表） ，Set（集）
    • List：元素存取是有序的，可存放重复元素。
    • Set：元素存取是无序的，不可以存放重复元素。

Collection接口的方法

//创建一个ArrayList对象
    //ArrayLIst实现了list接口,List接口继承Collection接口,(多态的体现)
    Collection coll = new ArrayList();
    coll.add("1");   //添加一个元素
    //创建一个新数组
    Collection newColl = new ArrayList();
    newColl.add("新数组");
    newColl.add("新数组");
    coll.addAll(newColl);   //添加新数组
    
    //是否包含某元素
    System.out.println("是否包含1 = " + coll.contains("1"));
    //是否包含一组元素
    System.out.println("是否包含一组元素 = " + coll.containsAll(newColl));
    //元素的个数
    int size = coll.size();
    System.out.println(size);
    //是否为空
    boolean isEmpty = coll.isEmpty();
    //删除某个元素  
    coll.remove("1");
    //删除一组元素
    //coll.removeAll(newColl);
    System.out.println(coll);
    //转换成数组
    Object[] arr = coll.toArray();

List接口

• List是Collection接口的子接口，元素存取是有序的，可存放重复元素。
• 常用子类
  • ArrayList : 内部是数组数据结构，是不同步的。查询的速度快;
  • LinkedList : 内部是链表数据结构，是不同步的。增删速度很快;

List接口的方法

*List作为Collection的子接口，具备Collection中的方法。
由于List接口是有序的，也具有一些特有的方法 ：

//list 集合比collection多一部分关于下标的操作,
    //例如插入元素到什么位置,根据位置删除元素
    
    List list = new ArrayList();
    //添加一个元素
    list.add("12");   
    list.add("13");
    list.add("3");
    list.add("23");
    
    //根据下标查找元素
    Object object = list.get(1);
    //根据元素查找下标
    int index = list.indexOf("2");
    
    //修改   1,元素的下标  2,元素的新值;
    list.set(1, "修改的元素");
    
    //截取子串  1,开始的下标  2,结束的下标
    List subList =  list.subList(1, 3);
    
    //根据下标删除元素   参数:下标
    list.remove(1);
    //根据元素删除元素   参数:元素
    list.remove("4");
    System.out.println(list);
    //清空集合
    list.clear();

ArrayList 类

• 概述:

  • ArrayList 是一个数组队列，相当于动态数组。它继承于AbstractList，实现了List，Serializable等接口。提供了相关添加、删除、修改、遍历等功能。ArrayList中的操作不是线程安全的！建议在单线程中才使用ArrayList。

  ArrayList list = new ArrayList();

    list.add("1");
    list.add("2");
    list.add("3");
  
    //删除元素
    //根据下标删除元素
    list.remove(1);
    //根据元素删除元素
    list.remove("2");
    
    //更新元素
    list.set(1, "更新的元素");
    //查找元素
    Object object = list.get(1);
    
    //是否包含某元素
    boolean isContain = list.contains("3");
    
    //元素的个数
    int size = list.size();
  

LinkedList类

• 概述
  • LinkedList 内部是链表数据结构，允许有null（空）元素。LinkedList 查找效率低。

如果删除,添加操作比较多,就用LinkedList
如果查找,更新操作较多,就用ArrayList

• LinkedList 常用方法

LinkedList list = new LinkedList();
        
        list.add("1");
        list.add("2");
        list.add("3");
        
        //删除元素
        //根据下标删除元素
        list.remove(1);
        //根据元素删除元素
        list.remove("2");
        
        //更新元素
        list.set(1, "更新的元素");
        //查找元素
        Object object = list.get(1);
        
        //是否包含某元素
        boolean isContain = list.contains("3");
        
        //元素的个数
        int size = list.size();

Map类

//Map (键值结构)
        //key/value
        HashMap map = new HashMap();
        //存值
        map.put("a", "值");
        map.put("b", "值1");
        map.put("c", "值2");
        map.put("z", "值3");
        
        //取值
        String value = (String)map.get("c");
        System.out.println("key对应的值:" + value);
        
        //修改
        map.put("z", "修改的值");
        //如果key存在,修改,   如果key不存在,添加;
        //值是可以重复的,键不能重复
        
        //删除
        map.remove("a");
        
        //遍历map
        Set keySet = map.keySet();   //用集合接收获取所有的键
        //Collection valueSet = map.values();    //获取所有的值
        //for (类型  变量名 : 集合) {}
        for (Object object : keySet) {
            System.out.print("key = " + object);
            System.out.print(",");
            System.out.println("value = " + map.get(object));
        }