Java进阶篇（三）——Java集合类

　　集合可以看作一个容器，集合中的对象可以很容易存放到集合中，也很容易将其从集合中取出来，还可以按一定的顺序摆放。Java中提供了不同的集合类，这些类具有不同的存储对象的方式，并提供了相应的方法方便用户对集合进行遍历。

　　集合的长度是可变的，用来存放对象的引用。常见的集合类有List集合、Set集合、Map集合。

一.集合类接口

　　以下接口的常用方法有很多，这里只提其中重要的几个方法，其它方法在使用时可参照API。

　　1. List接口

　　List是列表类型，以线性方式存储对象，自身的方法都与索引有关，个别常用方法如下。

方法	返回值	功能描述
add(int index, Object obj)	void	用来向集合中的指定索引位置添加对象，集合的索引位置从0开始，其他对象的索引位置相对向后移一位
set(int index, E element)	Object	用指定元素替换列表中指定位置的元素，返回以前在指定位置的元素
indexOf(Object obj)	int	返回列表中对象第一次出现的索引位置，如果集合中不包含该元素则返回-1
lastIndexOf(Object obj）	int	返回列表中对象最后一次出现的索引位置，如果集合汇总不包含该元素则返回-1
listIterator()	ListIterator	用来获得一个包含所有对象的ListIterator迭代器

　　下面举一个实例，看看如何创建并添加修改集合元素。

import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class CollectionDemoList {

    public static void main(String[] args) {
        String aString = "A", bString = "B", cString = "C", dString = "D", eString  = "E";
        
        List<String> list = new LinkedList<>();        // 创建list集合对象
        list.add(aString);        // 向集合中添加元素
        list.add(bString);
        list.add(eString);
        // 输出语句，用迭代器
        Iterator<String> iter = list.iterator();        // 创建集合迭代器
        while(iter.hasNext()) {        // 遍历集合中的元素
            System.out.print(iter.next() + " ");
        }
        
        System.out.println();        // 换行
        list.set(1, cString);        // 将索引位置1的对象修改为对象bString
        Iterator<String> it = list.iterator();
        while(it.hasNext()) {
            System.out.print(it.next() + " ");
        }
    }

}

　　上述代码中，add()方法用于向集合中添加元素，set()方法用于修改集合中的元素，迭代器用于遍历集合中的元素并输出（会在下面的内容中涉及）。运行结果如下：

　　

　　其中创建List集合对象时，“<>”中是集合汇总元素的类型，如上方的String表示集合中的元素由String字符串构成。因为List是一个接口，所以new的是接口的实现类，在Eclipse中光标放在List上按Ctrl+T就可以看见List接口的所有实现类了。

　　2. Set接口

　　Set接口常用方法如下。

方法	返回值	功能描述
add(Object obj)	boolean	若集合中尚存在未指定的元素，则添加此元素
addAll(Collection col)	boolean	将参数集合中所有元素添加到集合的尾部
remove(Object obj)	boolean	将指定的参数对象移除
clear()	void	移除此Set中的所有元素
iterator()	Iterator	返回此Set中的元素上进行迭代的迭代器
size()	int	返回此Set集合中的所有元素数
isEmpty()	boolean	如果Set不包含元素，则返回true

　　下面看一个例子，用addAll()方法把List集合对象存入到Set集合中并除掉重复值。

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

public class CollectionDemoSet {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();        // 创建List集合对象
        list.add("dog");
        list.add("cat");
        list.add("fish");
        list.add("cat");    //重复值
        
        Set<String> set = new HashSet<>();        // 创建List对象集合
        set.addAll(list);        // 将List集合对象添加到Set集合中
        Iterator<String> it = set.iterator();
        while(it.hasNext()) {
            System.out.print(it.next() + " ");
        }
    }

}

 　　同理，创建Set对象集合时，Set是一个接口，new的是接口的实现类。运行结果如下：

　　

　　由于Set集合中的对象是无序的，遍历Set集合的结果与插入Set集合的顺序并不相同。

　　3. Map接口

　　Map接口提供了将键映射到值的对象，一个映射不能包含重复的键，每个键最多只能映射一个值。Map接口同样提供了clear()、isEmpty()、size()等方法，还有一些常用方法如下。

方法	返回值	功能描述
put(key k, value v)	Object	向集合中添加指定的key与value的映射关系
get(Object key)	boolean	如果存在指定的键对象，则返回该对象对应的值，否则返回null
values()	Collection	返回该集合中所有值对象形成的Collection集合

　　下面看一个例子。

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

public class MapDemo {

    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new HashMap<>();        // 创建Map集合
        map.put("1", "dog");
        map.put("2", "cat");
        map.put("3", "fish");
        for(int i=1; i<=3; i++) {
            System.out.println("第" + i + "个元素是：" + map.get("" + i + ""));
        }
    }

}

 　　具体写法参照上例即可。运行结果如下：

　　

　　创建Map集合时，Map接口的“<>”中含有两个类型，分别对应其key与value。

二、集合类接口的实现类

　　上面在定义一个接口时，都有new一个实现类，下面介绍几种常用的实现类。

　　1. List接口的实现类

　　List接口的实现类常用的有ArrayList和LinkedList，这两个实现类在上面的例子中已经出现过了。

　　ArrayList类实现了可变的数组，可以根据索引位置对集合进行快速的随机访问。LinkedList类采用链表结构保存对象，便于向集合中插入和删除对象。对于线性结构和链式结构不清楚的朋友可以看我之前的博客“数据的存储结构”，链接：http://www.cnblogs.com/adamjwh/p/5829604.html，也可以自行查阅资料。

　　分别通过ArrayList和LinkedList类实例化List集合如下：

List list1 = new ArrayList();
List list2 = new LinkedList();

　　2. Set接口的实现类

　　Set接口的实现类常用的有HashSet和TreeSet，实现如下：

Set<String> set1 = new HashSet<String>();
Set<String> set2 = new TreeSet<String>();

　　3. Map接口的实现类

　　Map接口的实现类常用的有HashMap和TreeMap，建议使用HashMap（效率相对较高）。

　　实现如下：

Map map = new HashMap();
Map map = new TreeMap();

 三、迭代器

　　迭代器是利用Iterator接口创建的，在上面已经出现过了。如下是上方Set接口中的代码：

Iterator<String> it = set.iterator();    // 创建一个迭代器
while(it.hasNext()) {
    System.out.print(it.next() + " ");
}    

　　上述代码用Iterator接口和iterator()方法创建了一个迭代器；用while循环遍历这个集合，hasNext()方法是循环判断条件，即如果有元素可以迭代，返回true，循环继续执行；next()方法是返回迭代的下一个元素。除了这两个方法外，Iterator接口还有一个方法是remove()，用于从迭代器指向的collection中移除迭代器返回的最后一个元素。