java中的集合类

一、集合类

Java集合类主要由2个接口派生过来：Collection接口和Map接口

•  什么是集合类？

 集合类主要负责保存、盛装其他数据，因此又将集合类称为容器类，本质上是一种数据结构！
 就是一种为了对多个对象进行操作而进行存储的方式。

• 集合类与数组的区别是什么？ 

　　数组：可以存储对象，也可以存储基本数据类型，但是一次只能存储一种类型，数组长度固定。

　　集合：只能存储对象，长度可变，可以存储不同类型的对象。

• 为什么出现那么多种集合的原因是什么？

　　每一种(集合)容器对数据的存储方式都有所不同，这个存储方式为：数据结构。

集合关系图：

 

二、Collection

Collection是一个集合接口。

 Collection的子接口：
 Set，List，Queue这几个子接口。下面将会详细说明。

• 增加对象：boolean add(Object object) 如果集合中没有object，那么添加它并返回true；

　　　　　如果集合中存在object（且该集合不能包含重复元素），则返回false。
　　　　　另外：集合中存储的都是对象的引用（地址）。（Object可以放入任何对象）

• 获取长度：
  • int size（）： 返回此集合中的元素个数。

• 删除元素：
  • void clear（）： 清楚集合中的所有元素（除非该集合不支持clear方法）。
  • boolean remove（Object o）： 删除集合中所有e.equals（e）==true的元素，并返回true。否则返回false。　　　　　　　　　
  • （Arraylist中改写为：移除相等的首个元素）
  • Boolean removeAll（Cellection c）： 移除和集合c 的交集中的元素。

• 判断元素：
  • Boolean contains（Object o）：判断集合中是否包含元素（对象）o。
  • boolean containsAll（Collection c）：判断集合c是否是调用集合的子集。　

• 交集：
  • boolean retainAll（Cellection c）： 仅保留和集合c的交集　　　　　

三、元素的取出（迭代器）

迭代器： 就是一个Iterator接口的子类对象，封装了取出其绑定集合的元素的方式。

步骤：

• 通过调用集合的 Iterator iterator（）方法返回该集合的迭代器，
• 将此迭代器赋值给 一个 Iterator 型对象引用。
• 通过此引用，调用迭代器的方法操作集合：
  • boolean hasNext（）：如果集合中任有元素可以迭代，则返回true。
  • Object next（）：返回迭代的下一个元素（列表中还在）。　　
  • void remove（）：从迭代器指向的集合中 移除 迭代器返回的最后一个元素。　　　　　　　　　　　　

　　　注意：你不能同时用迭代器和集合同时去操作同一组元素， 有可能会抛出并发异常。
　　　原因：迭代器已经创建， 之后通过集合方法操作的元素过程（比如说增加），迭代器并不知道集合做了什么操作，还是只能
　　　按照原来的元素列表操作，就会发生错误。 

List 接口

特点：元素是有序的， 而且元素可以重复。 该类集合中有索引（角标）。

List 特有的常见方法：

1. 凡是可以操作索引的方法都是List集合特有的方法。

• 增：

　　　　void add(int index ，Object object)；
　　　　Boolean add（int index， Collection c）；

• 删：

　　　　remove（index）：返回了移除的元素。

• 改：

　　　　set（index， element）：在指定角标放入指定元素，返回原来的元素。

• 查：

　　　　get（index）：返回index上的元素
　　　　subList（start，end）：返回一个自己列表（依赖于原集合）

　注：List集合特有的迭代器： listIterator（）； 列表迭代器 （注意与iterator区别）

listIterator： 

• 定义:

　　　　是iteretor的子接口。
　　　　在进行迭代操作的时候，不能使用集合方法对同组元素进行操作（原因在iterator讲解处）。
　　　　而iterator的操作方法又比较少（只有判断、查找、删除，没有添加），局限了对元素组的课操作性。
　　　　所以在list集合中就定义了新的迭代器： listIterator。

• listIterator中新增的方法：
  • void add（）： 在返回的元素后面的加入一个新元素
  • void set（object）： 使用新元素替换返回的最后一个元素。
  • Boolean hasPrevious（）： 逆向遍历列表（相对应： hasNext（））

　　　　　　　　
　　　　list 集合在涉及到需要判断元素是否相同时，底层调用的都是equals方法。（contains、 remove方法等） 

list集合下，常见三大集合

• ArrayList：底层数据结构使用数组结构： 查询速度快。但是增删稍慢。（线程不同步，数组0.5倍延长）
• Linkedlist：底层使用链表数据结构： 增删块， 但是查询慢。
• Vector：底层是数组数据结构：查询赠删慢（线程同步，数组百分百延长）已经被ArrayList取代。

Set (接口)

特点：元素是无序（存入和取出的顺序不一定一致）的，而且元素不能重复。 该类集合中没有索引。

Set集合下常见的子类集合：HashSet、TreeSet

HashSet: 　　　　　　　　　

特点：元素无序（存入和取出的顺序一定不一样），而且元素唯一，没有索引。

底层数据： 底层使用哈希表作为数据结构。

元素唯一性： 是通过元素的两个方法： hashCode 和 equals 来完成的。
如果两个元素的HashCode值相同，就会判断equals是否为true。
如果两个元素的HashCode值不同，就不会调用equals方法。

Demo:

ArrayList<String> list = new ArrayList<Stirng>();

 list.add("hello");

 list.add("world");

 System.out.print("此列表中的元素分别为:"+list);

 System.out.print("此列表中的元素个数为:"+list.size());

注意：对于判断元素是否存在、删除等操作，都依赖于元素的hashCode、equals等方法。

Map接口

map也是一个接口集合，只不过和Collection不同的是，map是以键值对的方式存储数据。
Map代表具有映射关系的集合

• map下的实现类
  • HashMap

 HashMap

HashMap:主要存储“键-值”对，不允许键重复，但允许值重复。

常用方法：

   public void put(Object key,Object value)：向列表中添加一对“键-值”。

   public Object get(Object key)：返回键值key对应的元素。

Demo:

HashMap<String, Student> map = new HashMap<String, Student>();

　  map.put("username", "张三");

    map.put("password", "123456");

System.out.print("学生姓名为："+map.get("username")+"
"+"学生密码为："+map.get("password"));


Student zs = new Student(1,"张三"); 

HashMap<int, Student> map = new HashMap<int, Student>();

 map.put(zs.getId(), zs);

 System.out.print("学生姓名为："+map.get(map.get(1)).getName()+"
"+"学生编号为："+map.get(map.get(1)).getId());