Java集合大全

2021/7/25 11:38:33

本文主要是介绍Java集合大全,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

java集合

文章目录

  • java集合
    • 1、Collection 接口
      • 1.1、介绍
      • 1.2、常用方法
    • 2、List接口
      • List接口的实现类:
      • 2.1、ArrayList
      • 2.2、Vector
      • 2.3、ArrayList 与 Vector区别
      • 2.4、LinkedList
    • 3、Set接口
        • 3.1、散列存放:HashSet
        • 3.2、排序子类:TreeSet
    • 4、集合输出
      • 4.1、Iterator
      • 4.2、ListIterator
      • 4.3、foreach
    • 5、Map接口
      • 5.1、HashMap
      • 5.2、旧的子类:Hashtable
      • 5.3、HashMap 与 Hashtable 的 区别
      • 5.4、排序子类:TreeMap
      • 5.5、Map的输出
    • 6、Collections 类

所有的类集操作的接口或类都在 java.util 包中。

java类集结构图:

在这里插入图片描述

1、Collection 接口

1.1、介绍

Collection 接口是在整个 Java 类集中保存单值的最大操作父接口,里面每次操作的时候都只能保存一个对象的数据。

此接口定义在 java.util 包中

  • public interface Collection<E>
    extends Iterable<E>
    

此接口使用了泛型技术,在JDK1.5之后为了使类集操作更加安全,所以引用了泛型。

Iterable也是一个接口,方法如下,所以Collection接口也具有该方法

在这里插入图片描述

1.2、常用方法

    • booleanadd(E e)确保此集合包含指定的元素(可选操作)。
      booleanaddAll(Collection c)将指定集合中的所有元素添加到此集合中(可选操作)。
      voidclear()从此集合中删除所有元素(可选操作)。
      booleancontains(Object o)如果此collection包含指定的元素,则返回 true
      booleancontainsAll(Collection c)如果此集合包含指定集合中的所有元素,则返回 true
      booleanequals(Object o)将指定对象与此集合进行比较以获得相等性。
      inthashCode()返回此集合的哈希码值。
      booleanisEmpty()如果此集合不包含任何元素,则返回 true
      Iteratoriterator()返回此集合中元素的迭代器。
      booleanremove(Object o)从此集合中移除指定元素的单个实例(如果存在)(可选操作)。
      booleanremoveAll(Collection c)删除此集合的所有元素,这些元素也包含在指定的集合中(可选操作)。
      default booleanremoveIf(Predicate filter)删除此集合中满足给定谓词的所有元素。
      booleanretainAll(Collection c)仅保留此集合中包含在指定集合中的元素(可选操作)。
      intsize()返回此集合中的元素数。
      Object[]toArray()返回包含此集合中所有元素的数组。
      T[]toArray(T[] a)返回一个包含此collection中所有元素的数组; 返回数组的运行时类型是指定数组的运行时类型。

但是,在开发中不会直接使用 Collection 接口。而使用其操作的子接口:List、Set。

以前最早开始都是使用Collection操作的,但是后面为了更加清楚的区分——集合中是否允许有重复的元素,所以sun在其开源项目——PetShop(宠物商店)中开始推广List和Set使用。

2、List接口

在整个集合中 List 是 Collection 的子接口,里面的所有内容都是允许重复的。此接口上依然使用了泛型技术

  • public interface List<E>
    extends Collection<E>
    

除collection接口以外的10个方法:

NO方法名称描述
1public void add(int index,E element)在指定位置处增加元素
不能添加null,不能超过范围,
否则抛出异常
2boolean addAll(int index,Collection<? extends E> c)在指定位置处添加一组元素
3public E get(int index)根据索引位置取出每一个元素
4public int indexOf(Object o)根据对象查找指定的位置,找不到返回-1
5public int lastIndexOf(Object o)从后向前查找位置,找不到返回-1
6public ListIterator listIterator()返回ListIterator实例
7public ListIterator<E> listIterator(int index)返回从指定位置 ListIterator接口的实例
8public E remove(int index)删除指定位置的内容,并返回删除的元素
9public E set(int index,E element)修改指定位置的内容,并返回
10List<\E> subList(int fromIndex,int toIndex)返回子集合

List接口的实现类:

2.1、ArrayList

此类定义如下:

  • public class ArrayList<E>
    extends AbstractList<E>
    implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, Serializable
    

此类继承了AbstractList类。AbstractList类是List接口的子类。AbstractList是个抽象类,适配器设计模式。

demo:

public class ArrayListDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> all = new ArrayList<String>(); // 实例化List对象,并指定泛型类型 
        all.add("hello "); // 增加内容,此方法从Collection接口继承而来 
        all.add(0, "LAMP ");// 增加内容,此方法是List接口单独定义的
        all.add("world"); // 增加内容,此方法从Collection接口继承而来 
        all.remove(1); // 根据索引删除内容,此方法是List接口单独定义的 
        all.remove("world");// 删除指定的对象 
        System.out.print("集合中的内容是:"); 
        for (int x = 0; x < all.size(); x++) { // size()方法从Collection接口继承而来 
            System.out.print(all.get(x) + "、"); // 此方法是List接口单独定义的 
        }
    }
}

2.2、Vector

与ArrayList一样,也是List接口的子类

  • public class Vector<E>
    extends AbstractList<E>
    implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, Serializable
    

该类与ArrayList操作没有区别,都是实现了List接口。

但是Vector 属于 java 元老级的操作类,是最早的提供了动态对象数组的操作类,在Jdk1.0的时候就已经推出了此类的使用,只是后来在 JDK 1.2 之后引入了 Java 类集合框架。但是为了照顾很多已经习惯于使用 Vector 的用户,所以在 JDK 1.2 之后将 Vector 类进行了升级了,让其多实现了一个 List 接口,这样才将这个类继续保留了下来。

demo:

public class ArrayListDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> all = new Vector<String>(); // 实例化List对象,并指定泛型类型 
        all.add("hello "); // 增加内容,此方法从Collection接口继承而来 
        all.add(0, "LAMP ");// 增加内容,此方法是List接口单独定义的
        all.add("world"); // 增加内容,此方法从Collection接口继承而来 
        all.remove(1); // 根据索引删除内容,此方法是List接口单独定义的 
        all.remove("world");// 删除指定的对象 
        System.out.print("集合中的内容是:"); 
        for (int x = 0; x < all.size(); x++) { // size()方法从Collection接口继承而来 
            System.out.print(all.get(x) + "、"); // 此方法是List接口单独定义的 
        }
    }
}

2.3、ArrayList 与 Vector区别

NO区别点ArrayListVector
1时间是新类,在JDK1.2之后推出的是旧类,在JDK1.1的时候就定义了
2性能性能较高,采用了异步处理性能较低,是采用了同步处理
3输出支持Iterator,ListIterator输出除了支持Iterator,List Iterator 还支持
Enumeration输出

2.4、LinkedList

链表操作类,定义如下:

  • public class LinkedList<E>
    extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, Serializable
    

此类继承了 AbstractList,所以是 List 的子类。但是此类也是 Queue 接口的子类,Queue 接口定义了如下的方法:

NO方法名称描述
1public boolean add(E e)增加元素,如果有容量限制,并且已满,则抛出异常
2public E element()取得,但是不删除当前元素,如果对列为空则抛出异常
3boolean offer(E e)添加,如果有容量限制,并且已满,只是无法添加,
但不抛出异常,返回 false
4E peek()取得头元素,但是不删除,如果队列为空,则返回null
5E poll()取得头元素,但是删除, 如果队列为空,则返回 null
6E remove()删除当前元素,如果队列为空则抛出异常

demo:用LinkedList实现队列

public class TestDemo { 
    public static void main(String[] args) { 
        Queue<String> queue = new LinkedList<String>(); 
        queue.add("A"); 
        queue.add("B");
        queue.add("C"); 
        int len=queue.size();//把queue的大小先取出来,否则每循环一次,移除一个元素,就少 一个元素,那么queue.size()在变小,就不能循环queue.size()次了。
        for (int x = 0; x <len; x++) { 
            System.out.println(queue.poll());
        }
        System.out.println(queue);
    } 
}

3、Set接口

Set 接口也是 Collection 的子接口,与 List 接口最大的不同在于,Set 接口里面的内容是不允许重复

Set 接口并没有对 Collection 接口进行扩充,基本上还是与 Collection 接口保持一致。

遍历Set只能使用迭代器

此接口有两个子类:HashSet,TreeSet

3.1、散列存放:HashSet

常用方法全部来自Collection接口的方法

demo:

public class HashSetDemo01 { 
    public static void main(String[] args) { 
        Set<String> all = new HashSet<String>(); // 实例化Set接口对象 
        all.add("A");
        all.add("B");
        all.add("C");
        all.add("D"); 
        all.add("E");
        System.out.println(all); //输出的是地址值
    } 
}

通过循环对set输出:

public class HashSetDemo02 { 
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> all = new HashSet<String>(); // 实例化Set接口对象
        all.add("A");
        all.add("B"); 
        all.add("C");
        all.add("D"); 
        all.add("E"); 
        Object obj[] = all.toArray(); // 将集合变为对象数组 
        for (int x = 0; x < obj.length; x++) {
            System.out.print(obj[x] + "、");
        } 
    } 
}

验证Set接口不能有重复元素:

public class HashSetDemo04 { 
    public static void main(String[] args) { 
        Set<String> all = new HashSet<String>(); // 实例化Set接口对象 
        all.add("A");
        all.add("A"); // 重复元素 
        all.add("A"); // 重复元素 
        all.add("A"); // 重复元素 
        all.add("A"); // 重复元素 
        all.add("B"); 
        all.add("C"); 
        all.add("D"); 
        all.add("E"); 
        Object obj[] = all.toArray(); // 将集合变为对象数组 
        for (int x = 0; x < obj.length; x++) {
            System.out.print(obj[x] + "、");// 结果里面只有一个A
        } 
    } 
}

3.2、排序子类:TreeSet

与 HashSet 不同的是,TreeSet 本身属于排序的子类,此类的定义如下:

  • public class TreeSet<E>
    extends AbstractSet<E>
    implements NavigableSet<E>, Cloneable, Serializable
    

排序: 虽然在增加元素的时候属于无序的操作,但是增加之后却可以为用户进行排序功能的实现。

排序的说明:

自定义类排序需要提供排序排序接口Comparable 和 Comparator ,否则会报java.lang.ClassCastException错误

请看Comparable 和 Comparator接口博客如果要想判断两个对象是否相等,则必须使用 Object 类中的 equals()方法。

从最正规的来讲,如果要想判断两个对象是否相等,则有两种方法可以完成:

  • 第一种判断两个对象的编码是否一致,这个方法需要通过 hashCode()完成,即:每个对象有唯一的编码

  • 还需要进一步验证对象中的每个属性是否相等,需要通过 equals()完成。

所以此时需要覆写 Object 类中的 hashCode()方法,此方法表示一个唯一的编码,一般是通过公式计算出来的

所以如果要想去掉重复元素需要依靠 hashCode()和 equals()方法共同完成。

4、集合输出

4.1、Iterator

Iterator 属于迭代输出,基本的操作原理:是不断的判断是否有下一个元素,有的话,则直接输出。

此接口定义如下:

  • public interface Iterator<E>
    

使用:

要想使用此接口,则必须使用 Collection 接口,在 Collection 接口中规定了一个 iterator()方法,可以用于为 Iterator 接口进行实例化操作。

方法:

NO方法名称描述
1boolean hasNext()是否有下一个元素
2E next()取出内容
3void remove()删除当前内容

注意:

获得实例化后,Iterator 中的操作指针是在第一条元素之上,当调用 next()方法的时候,获取当前指针指向的值并向下移动,使用 hasNext()可以检查序列中是否还有元素。

在这里插入图片描述

4.2、ListIterator

ListIterator 是可以进行双向输出的迭代接口,此接口定义如下:

  • public interface ListIterator<E>
    extends Iterator<E>
    

方法:

NO方法名称描述
1void add(E e)增加元素
2boolean hasPrevious()判断是否有前一个元素
3E previous()取出前一个元素
4void set(E e)修改元素的内容
5int previousIndex()前一个索引位置
6int nextIndex()下一个索引位置

4.3、foreach

这个本人用的最多!!!!

注意:里面的操作泛型要指定具体的类型,这样在输出的时候才会更加有针对性。

5、Map接口

Map接口是操作一对对象的接口,类似与:

  • 张三 123456
  • 李四 234567

保存以上信息 的时候 collection就不那么方便了,就要使用Map接口。

存储方式: key --> value 的形式保存。

此接口定义如下:

  • public interface Map<K,V>
    

这是第二大的集合操作接口

常用方法如下:

NO方法名称描述
1void clear()清空Map集合中的内容
2boolean containsKey(Object key)判断集合是否存在指定的key
3boolean containsValue(Object value)判断集合是否存在指定的value
4Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()将Map接口变为Set集合
5V get(Object key)根据key找到其对应的value
6boolean isEmpty()判断是否为空
7Set<K> keySet()将全部的key 变为Set集合
8Collection<V> values()将全部的value变为Collection集合
9V put(K key , V value)向集合中添加内容
10void putAll(Map<? extends K,? extends V> m)添加一组集合
11V remove(Object key)根据key 删除内容

它的子类:

  • HashMap
  • TreeMap
  • Hashtable

5.1、HashMap

此类定义:

  • public class HashMap<K,V>
    extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable
    

此类继承了 AbstractMap 类,同时可以被克隆,可以被序列化下来

demo:

public class demo3 {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("key1","value1");
        map.put("key2","value2");
        map.put("key3","value3");
        // 使用get获取值
        System.out.println(map.get("key1"));
        // 获取所有的key
        Set<String> keySet = map.keySet();
        for (String s : keySet) {
            System.out.println(s + " - > " + map.get(s));
        }
        // 获取所有的 value
        Collection<String> values = map.values();
        for (String value : values) {
            System.out.println(value);
        }
        
    }
}

运行结果:

value1
key1 - > value1
key2 - > value2
key3 - > value3
value1
value2
value3

5.2、旧的子类:Hashtable

Hashtable 是一个最早的 keyvalue 的操作类,本身是在 JDK 1.0 的时候推出的。其基本操作与 HashMap 是类似的。

**注意:**但是 Hashtable 中是不能向集合中插入 null 值的。

5.3、HashMap 与 Hashtable 的 区别

NO区别点HashMapHashTable
1时间是新类,在JDK1.2之后推出的是旧类,在JDK1.1的时候就定义了
2性能性能较高,采用了异步处理性能较低,是采用了同步处理
3null支持Iterator,ListIterator输出不允许设置null, 否则将出现空指针异常

5.4、排序子类:TreeMap

TreeMap 子类是允许 key 进行排序的操作子类,其本身在操作的时候将按照 key 进行排序,另外,key 中的内容可以 为任意的对象,

但是要求对象所在的类必须实现 Comparable 接口。

当用对象作为key时,不能修改对象里面的值,否则会出现错误!!!!

5.5、Map的输出

  • 使用 Iterator迭代key 再输出 value
  • 使用 foreach Map 集合中每一个元素都是 Map.Entry 的实例,只有通过 Map.Entry 才能进行 key 和 value 的分离操作。

demo:

public static void main(String[] args) { 
    Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(); 
    map.put("ZS", "张三"); 
    map.put("LS", "李四"); 
    map.put("WW", "王五"); 
    map.put("ZL", "赵六"); 
    map.put("SQ", "孙七"); 
    for (Map.Entry<String, String> me : map.entrySet()) { 
        System.out.println(me.getKey() + " --> " + me.getValue());
    } 
}

6、Collections 类

Collections 实际上是一个集合的操作类,此类的定义如下:

  • public class Collections
    extends Object
    
  • 此类仅包含对集合进行操作或返回集合的静态方法。 它包含对集合进行操作的多态算法,“包装器”,它返回由指定集合支持的新集合,以及其他一些可能性和结束。

public static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements);//:往集合中添加一些元素

public static void shuffle(List<?> list) // 打乱集合顺序

public static <T> void sort(List<T> list) //将集合中的元素按照默认规则排序
   
public static <T> void sort(List<T> list,Comparator<? super T> )// 按照指定规则排序

方法参考API



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