本文實(shí)例講述了Java集合功能與用法。分享給大家供大家參考，具體如下：

本文內(nèi)容：

• 什么是集合
• Collection
• Iterator
• List
• set
• Map
• Collections工具類(lèi)

首發(fā)日期：2018-05-17

什么是集合：

• 集合是一種新容器，集合可以存儲(chǔ)數(shù)量不固定的元素（數(shù)組的空間是固定的，你申請(qǐng)多少空間以后都不能改變），而集合可以動(dòng)態(tài)的增加空間（有些是空間不夠時(shí)新建一個(gè)足夠大的數(shù)組再把原來(lái)的元素移到新的數(shù)組中）。
• 集合的出現(xiàn)解決的幾個(gè)問(wèn)題：
  • 存儲(chǔ)數(shù)量不等的元素。
  • 定義了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所以集合的元素可以依據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)讀取，比如LinkList(可以理解成鏈表結(jié)構(gòu)的數(shù)組),HashSet（哈希表結(jié)構(gòu)）
  • 可以存儲(chǔ)具有映射關(guān)系的元素（Map）
• 集合中存儲(chǔ)的元素都是對(duì)象（默認(rèn)取出的也是一個(gè)Object對(duì)象），即使存入的是一個(gè)數(shù)字，也會(huì)轉(zhuǎn)換成 Integer 類(lèi)。
• 集合存放的只是對(duì)象的引用
• java中集合類(lèi)體系主要分為兩類(lèi)：主要用于存儲(chǔ)普通元素的Collection、用于存儲(chǔ)具有映射關(guān)系的元素的Map

PS:

• jdk1.5和jdk1.8新增的內(nèi)容有點(diǎn)多，現(xiàn)在有點(diǎn)新特性沒(méi)添上，以后有空再加上去吧。
• Queue主要為了實(shí)現(xiàn)隊(duì)列功能，這里不講述，有興趣自行查找。

Collection：

介紹：

• collection是一個(gè)抽象接口,是List、Set和Queue接口的父接口

方法（父接口定義的方法，實(shí)現(xiàn)類(lèi)中都會(huì)有）【具體使用看下面的具體實(shí)現(xiàn)類(lèi)】：

• 添加元素：
  • 添加一個(gè)元素X：add(X)
  • 添加集合X中全部元素到集合中：addAll(X)
• 刪除元素：
  • clear():移除此 collection 中的所有元素
  • remove(x):移除指定元素x
  • removeAll(x):移除集合中另一個(gè)集合x(chóng)的元素
• 檢查：
  • size():檢測(cè)集合的元素個(gè)數(shù)
  • isEmpty():檢測(cè)集合是否為空，空返回true
  • contains(x):是否包含某元素x
  • containsAll(x):是否包含另一個(gè)集合x(chóng)中的所有元素。
• 其他：
  • toArray():將集合轉(zhuǎn)成數(shù)組
  • iterator():返回可以在此集合上進(jìn)行元素迭代的迭代器
  • equals(x)：比較集合是否與x一致。

集合的獲取依賴(lài)于迭代器Iterator。

補(bǔ)充：

• 下面的各種具體實(shí)現(xiàn)類(lèi)的構(gòu)造方法都支持傳入一個(gè)比較器，用于執(zhí)行非自然排序（比如String的比較是字符，而我們可以定義成按字符長(zhǎng)度排序。）【例子在TreeSet中?！?/li>

Iterator:

介紹：

• Iterator是一個(gè)接口，它可以對(duì)Collection進(jìn)行元素迭代（如果Collection返回了一個(gè)迭代器的話）
• 基本每一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)類(lèi)中都實(shí)現(xiàn)了Iterator（內(nèi)部實(shí)現(xiàn)），從而使得Iterator可以迭代所有的Collection的具體實(shí)現(xiàn)類(lèi)的元素。

迭代方法：

• hasNext():如果仍有元素可以迭代，則返回 true。
• next():迭代出下一個(gè)元素
• remove():刪除迭代器剛越過(guò)的元素（就是剛剛next到的元素）

示例：

package 集合;


import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
public class IteratorDemo {
  public static void main(String[] args) {
    ArrayList q=new ArrayList();
    //增
    q.add("a");
    q.add("b");
    q.add("c");
    q.add("d");
    //使用迭代器迭代
    for(Iterator it=q.iterator();it.hasNext();) {
      Object obj=it.next();
      System.out.println(obj);//a b c d
      if(obj=="a")
        it.remove();
    }
    //刪除后查看一下
    System.out.println(q);
  }
}

補(bǔ)充：

• 對(duì)于List,有一個(gè)特別的迭代器接口：ListIterator,這個(gè)迭代器專(zhuān)用于List，它比普通的接口多出了增加元素、修改元素、正反向迭代功能。
• Iterator經(jīng)常與foreach語(yǔ)句來(lái)搭配使用。
  • 但在1.5之后，Collection實(shí)現(xiàn)了Iterable接口，使得集合可以直接迭代了。

List:

介紹：

• List是一個(gè)接口，定義的是存儲(chǔ)的元素是有序的集合，
• 實(shí)現(xiàn)List的集合可以使用下標(biāo)來(lái)取出
• 實(shí)現(xiàn)List的集合中元素可以是重復(fù)的。

特有方法（除了Collection中有的方法）：

• add(index,x):在集合的指定位置index插入指定元素x
• addAll(index,x):從指定的位置開(kāi)始，將集合x(chóng)中的所有元素插入到此列表中。
• remove(index):移除集合中指定位置index上的元素。
• get(index):返回列表中指定位置的元素。 【因?yàn)長(zhǎng)ist是有下標(biāo)的，所以支持使用get來(lái)獲取元素】
• set(index, x)用指定元素x替換列表中指定位置index的元素 。
• indexOf(X)：返回集合中元素x的下標(biāo) 。
• subList(fromIndex,toIndex)：根據(jù)下標(biāo)，從集合中取出元素，返回的是一個(gè)List 。
• listIterator():返回此列表中的元素的列表迭代器。

常用實(shí)現(xiàn)類(lèi)：

ArrayList：

• 是一種數(shù)組結(jié)構(gòu)的集合，便于查找，增刪麻煩
• 也有一些新增的方法，但貌似不太重要，有興趣的查文檔吧。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
public class ListDemo {
  public static void main(String[] args) {
    ArrayList q=new ArrayList();
    //增
    q.add("a");
    q.add("b");
    ArrayList a=new ArrayList();
    a.addAll(q);
    a.add("c");
    a.add("d");
    System.out.println(a);//[a, b, c, d],實(shí)現(xiàn)了toString,所以可以直接打印出來(lái)。
    //刪
//    a.remove("a");
    a.remove(0);
    //查
    System.out.println(a.size());//3
    System.out.println(a.contains("b"));//true
    System.out.println(a.isEmpty());//false
    System.out.println(a);//[b, c, d]
    //改
    a.set(0, "bag");
    System.out.println(a);
    //使用迭代器迭代
    for(Iterator it=a.iterator();it.hasNext();) {
      System.out.println(it.next());//c d
    }

  }

}

LinkedList：

• 是一種鏈表結(jié)構(gòu)的集合，便于增刪，查找不快。
• 它的元素插入法是頭插法，所以后面的元素會(huì)排在前面。
• LinkedList還實(shí)現(xiàn)了Deque接口，可以用LinkedList來(lái)實(shí)現(xiàn)堆棧、隊(duì)列、雙端隊(duì)列。
• 因?yàn)槭褂昧祟^插法，所以有幾個(gè)方法需要注意一下：
  • addFirst(x):將指定元素插入此列表的開(kāi)頭
  • addLast(x):將指定元素添加到此列表的結(jié)尾。
  • getFirst():返回此列表的第一個(gè)元素。
  • getLast():返回此列表的最后一個(gè)元素。
  • removeFirst():移除并返回此列表的第一個(gè)元素。
  • removeLast():移除并返回此列表的最后一個(gè)元素。
  • descendingIterator()：返回逆序的迭代器

補(bǔ)充：

• 以前還能見(jiàn)到Vector和Stack，但Vector太過(guò)古老，被ArrayList取代，所以這里不講；而Stack已經(jīng)被ArrayDeque取代。
• 這里不講述線程同步中集合的處理。
• 對(duì)于想在迭代器迭代過(guò)程中針對(duì)集合進(jìn)行增刪改的，可以通過(guò)返回ListIterator來(lái)操作。

set

介紹：

• Set是一個(gè)接口，定義的是存儲(chǔ)的元素是無(wú)序的集合，  
• 實(shí)現(xiàn)Set的集合中元素不可以重復(fù)。
• 獲取Set集合中的元素只能依靠迭代器。

新增方法：無(wú)新增方法，基本都是Collection中聲明的方法。

常用實(shí)現(xiàn)類(lèi)：

HashSet:

• 哈希表結(jié)構(gòu)的集合
• 利用哈希表結(jié)果構(gòu)成的集合查找速度會(huì)很快。

TreeSet:

• 二叉樹(shù)結(jié)構(gòu)的集合
• 二叉樹(shù)插入元素是有順序的，TreeSet的元素是有序的。
• 由于二叉樹(shù)需要對(duì)結(jié)點(diǎn)排序（插入的結(jié)點(diǎn)位置），默認(rèn)情況下沒(méi)有排序方法，所以元素需要繼承Comparator并重寫(xiě)compareTo方法來(lái)實(shí)現(xiàn)元素之間比較大小的功能。
• 對(duì)于TreeSet，compareTo方法來(lái)保證元素的唯一性?！具@時(shí)候可以不重寫(xiě)equals】

LinkHashSet：

• 是HashSet的子類(lèi)，是鏈表跟哈希表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的結(jié)合，上一個(gè)元素會(huì)存儲(chǔ)下一個(gè)元素的位置，所以可以按順序來(lái)取出。

解決集合的元素的重復(fù)：

• Set集合是不允許重復(fù)元素的，但是集合是不知道我們對(duì)象的重復(fù)的判斷依據(jù)的，默認(rèn)情況下判斷依據(jù)是判斷兩者是否為同一元素（euqals方法，依據(jù)是元素==元素?），如果要依據(jù)我們自己的判斷來(lái)判斷元素是否重復(fù)，需要重寫(xiě)元素的equals方法（元素比較相等時(shí)調(diào)用）【在hastSet中還需要多一步：hashCode方法（元素生成hash碼的規(guī)則，生成的哈希碼如果相同則會(huì)影響存儲(chǔ)規(guī)則--》首先判斷哈希碼是否相同，再判斷元素是否相同，如果元素相同則不存儲(chǔ)，如果不相同則依據(jù)哈希規(guī)則向后取一個(gè)位置存儲(chǔ)（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的知識(shí)，這里不講述））】
• hashCode()的返回值是元素的哈希碼，如果兩個(gè)元素的哈希碼相同，那么需要進(jìn)行equals判斷?！舅钥梢宰远x返回值作為哈希碼】
• equals()返回true代表兩元素相同，返回false代表不同。

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
class Student{
  String name;
  int age;
  Student(String name,int age){
    this.name=name;
    this.age=age;
  }
  public String toString() {//重寫(xiě)方法，以便sysout能輸出
    return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
  }
  public int hashCode() {//這里使用的是自動(dòng)生成的代碼，也可以使用自己的規(guī)則
    final int prime = 31;
    int result = 1;
    result = prime * result + age;
    result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
    return result;
  }
  public boolean equals(Object obj) {//這里使用的是自動(dòng)生成的代碼，也可以使用自己的規(guī)則
    if (this == obj)//如果兩個(gè)地址相同，返回true
      return true;
    if (obj == null)
      return false;
    if (getClass() != obj.getClass())
      return false;
    Student other = (Student) obj;
    if (age != other.age)
      return false;
    if (name == null) {
      if (other.name != null)
        return false;
    } else if (!name.equals(other.name))//這里根據(jù)姓名和年齡來(lái)判斷元素是否相同
      return false;
    return true;
  }
  
}

public class HashSetDemo {

  public static void main(String[] args) {
    Set s=new HashSet();
//    s.add("abc");
//    s.add("abc");
//    System.out.println(s);//這里因?yàn)榭梢允褂米詭У呐袛喾椒?，所以不?huì)發(fā)生重復(fù)
    
//    s.add(new Student("lilei",18));
//    s.add(new Student("lilei",18));
//    System.out.println(s);//這里因?yàn)榕袛鄡蓚€(gè)地址是不同的，所以會(huì)重復(fù)。
    
//    在重寫(xiě)equals之后:
    s.add(new Student("lilei",18));
    s.add(new Student("lilei",18));
    System.out.println(s);//不發(fā)生重復(fù)。

  }

}

解決TreeSet的排序問(wèn)題：

• 二叉樹(shù)需要結(jié)點(diǎn)排序，所以元素之間比較能夠比較，所以對(duì)于自定義元素對(duì)象，需要繼承Comparator并重寫(xiě)的compareTo方法。
• 兩個(gè)元素相等時(shí)，compareTo返回0；左大于右時(shí)，返回正整數(shù)（一般返回1）;小于時(shí)返回負(fù)整數(shù)（一般返回-1）
• 在TreeSet中，compareTo負(fù)責(zé)檢測(cè)元素重復(fù)，所以要對(duì)compareTo的重寫(xiě)留心。

• import java.util.TreeSet;
  class Student2 implements Comparable{
    String name;
    int age;
    Student2(String name,int age){
      this.name=name;
      this.age=age;
    }
    public int compareTo(Object o) {
       Student2 stu=(Student2)o;
      
      return this.name.equals(stu.name)?this.age-stu.age:this.name.compareTo(stu.name);
       //默認(rèn)按姓名排序，如果有重復(fù)的姓名，按年齡排序。認(rèn)為同名同年齡為同一元素
    }
    @Override
    public String toString() {
      return "Student2 [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }
  
  
  }
  public class TreeSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
      TreeSet t=new TreeSet();
  //    t.add("a");
  //    t.add("c");
  //    t.add("d");
  //    t.add("b");
  //    System.out.println(t);//對(duì)于非自定義對(duì)象，可以排序[a, b, c, d]
      t.add(new Student2("lilei",18));
      t.add(new Student2("lilei",17));
      t.add(new Student2("hanmeimei",18));
      t.add(new Student2("john",17));
      t.add(new Student2("mike",27));
      t.add(new Student2("alice",21));
      System.out.println(t);
    }
  }

• 還支持創(chuàng)建集合時(shí)傳入一個(gè)比較器Comparator來(lái)進(jìn)行排序,這時(shí)候重寫(xiě)的是compare方法：

import java.util.Comparator;
import java.util.TreeSet;
class CompareByLength implements Comparator{

  public int compare(Object o1, Object o2) {
    
    Student3 stu1=(Student3)o1;
    Student3 stu2=(Student3)o2;
    return stu1.name.length()-stu2.name.length();
//    注意，這里也與compareTo類(lèi)似，定義的規(guī)則必須要考慮到重復(fù)性，不然會(huì)導(dǎo)致屬性值相同的元素
//    認(rèn)為是同一元素
  }
  
}

class Student3 {
  String name;
  int age;
  Student3(String name,int age){
    this.name=name;
    this.age=age;
  }
  public String toString() {
    return "Student2 [name=" + name + ", age=" + age + "]";
  }
}
public class TreeSetDemo2 {
  public static void main(String[] args) {
    
    TreeSet t=new TreeSet(new CompareByLength());
    t.add(new Student3("aaa",18));
    t.add(new Student3("a",18));
//    t.add(new Student3("d",18));//這里是元素重復(fù)性的檢測(cè)，原因在compare
    t.add(new Student3("aa",17));
    t.add(new Student3("cccccccccc",17));
    System.out.println(t);
  }
}

Map:

介紹：

• Map主要用于存儲(chǔ)帶有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)（比如學(xué)號(hào)與學(xué)生信息的映射關(guān)系）
• Map的存儲(chǔ)形式是鍵值對(duì)，一個(gè)鍵對(duì)應(yīng)一個(gè)值。
• 鍵是不可重復(fù)的，值是可以重復(fù)的。

常見(jiàn)方法：

• 獲取：
  • keySet():獲取所有鍵，返回一個(gè)Set集合
  • get(x):返回指定鍵x所映射的值；如果此映射不包含該鍵的映射關(guān)系，則返回 null。
  • size():返回鍵值對(duì)的數(shù)量。
  • values():獲取所有值，返回一個(gè)Set集合 。
  • entrySet():返回一個(gè)集合，集合中的對(duì)象都是包含鍵值對(duì)關(guān)系的entry類(lèi)對(duì)象。
• 設(shè)置：
  • put(key,value):將指定的值與此映射中的指定鍵關(guān)聯(lián)【已有則覆蓋舊值】
  • putAll(X):從指定映射X中將所有映射關(guān)系復(fù)制到此映射中。
• 刪除：
  • clear():刪除所有鍵值對(duì) 。
  • remove(key):如果存在一個(gè)鍵key的映射關(guān)系，則將其從此映射中移除
• 其他：
  • containsKey(x):檢測(cè)是否存儲(chǔ)指定鍵x
  • containsValue(x):檢測(cè)是否存儲(chǔ)指定值x
  • isEmpty():檢測(cè)是否為空，空則返回 true

重要實(shí)現(xiàn)類(lèi)：

HashMap:

• 哈希表結(jié)構(gòu)的。
• HashMap的方法基本都是Map中聲明的方法

TreeMap:

• 二叉樹(shù)結(jié)構(gòu)的。
• 有序的，可以根據(jù)鍵值來(lái)排序，需要實(shí)現(xiàn)可以進(jìn)行比較的方法（compareTo或compare）

Properties：

• 一種經(jīng)常用來(lái)存儲(chǔ)配置的集合，很適合存儲(chǔ)一些比如"backgroundColor=red"的數(shù)據(jù)。
• 常用方法：
  • getProperty(String key)：用指定的鍵在此屬性列表中搜索屬性。
  • load(InputStream inStream)：從輸入流中讀取屬性列表（鍵和元素對(duì)）。
  • list(PrintStream out)：將屬性列表輸出到指定的輸出流。

嵌套類(lèi)：

Map.Entry<K,V>

• 與Map.entrySet 方法配合，Map.entrySet返回的結(jié)果是一個(gè)集合，集合中的每一個(gè)元素都是這個(gè)類(lèi)的對(duì)象。
• 存在意義是返回結(jié)果包含了鍵和值，使得能夠同時(shí)操作鍵和值。
• 此類(lèi)對(duì)象的常用方法：
  • getKey()：返回與此項(xiàng)對(duì)應(yīng)的鍵。
  • getValue():返回與此項(xiàng)對(duì)應(yīng)的值。
  • setValue(value):用指定的值替換與此項(xiàng)對(duì)應(yīng)的值

public class MapDemo {
  public static void main(String[] args) {
    Map m=new HashMap();
    m.put("hanmeimei", "lilei");
    m.put("wodeta", "wo");
    m.put("apple", "google");
    Set s=m.entrySet();
    for(Iterator it=s.iterator();it.hasNext();) {
      Map.Entry me=(Entry) it.next();
      System.out.println(me.getKey()+"...."+me.getValue());
    }
  }
}

Collections工具類(lèi)：

介紹：

• Collections是jdk提供的一個(gè)專(zhuān)門(mén)用來(lái)操作集合的類(lèi)
• 此類(lèi)完全由在 collection 上進(jìn)行操作或返回 collection 的靜態(tài)方法組成。

常用方法：

• 排序：
  • sort(L):根據(jù)元素的自然順序 對(duì)指定列表按升序進(jìn)行排序。
  • sort(L,C):根據(jù)指定比較器C產(chǎn)生的順序?qū)χ付斜磉M(jìn)行排序。

• 查找：
  • max(L):根據(jù)元素的自然順序，返回給定 collection 的最大元素
  • max(L,C):根據(jù)指定比較器C產(chǎn)生的順序，返回給定 collection 的最大元素
  • min(L):根據(jù)元素的自然順序，返回給定 collection 的最小元素
  • min(L,C):根據(jù)指定比較器C產(chǎn)生的順序，返回給定 collection 的最小元素

• 修改：
  • fill(L,x):使用指定元素替換指定列表中的所有元素。
  • swap(L,indexX,indexY):將指定集合中indexX與indexY的元素交換
  • reverse(L):反轉(zhuǎn)指定列表中元素的順序。
  • reverseOrder():返回一個(gè)比較器，它強(qiáng)行逆轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)了 Comparable 接口的對(duì)象 collection 的自然順序。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
public class ListDemo2 {
  public static void main(String[] args) {
    ArrayList q=new ArrayList();
    q.add("a");
    q.add("z");
    q.add("b");
    q.add("c");
    System.out.println(Collections.max(q));
    System.out.println(q);
    Collections.sort(q);
    System.out.println(q);

  }
}

想了解更多，可以自行查看jdk文檔。

更多關(guān)于java算法相關(guān)內(nèi)容感興趣的讀者可查看本站專(zhuān)題：《Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法教程》、《Java操作DOM節(jié)點(diǎn)技巧總結(jié)》、《Java文件與目錄操作技巧匯總》和《Java緩存操作技巧匯總》

希望本文所述對(duì)大家java程序設(shè)計(jì)有所幫助。

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