帶你入門(mén)Java的集合

更新時(shí)間：2021年07月06日 15:59:30 作者：獨(dú)愛(ài)鄭爽

Java的集合類(lèi)型都是對(duì)java.util包中Collection接口的繼承,這里我們主要介紹依賴(lài)于collection的一些主分支,一起來(lái)看一下Java中的collection集合類(lèi)型總結(jié)

java集合

java集合類(lèi)存放于java.util包中，是一個(gè)用來(lái)存放對(duì)象的容器

集合只能存放對(duì)象
集合存放的是多個(gè)對(duì)象的引用，對(duì)象本身還是存放在堆內(nèi)存中
集合可以存放不同類(lèi)型，不限數(shù)量的數(shù)據(jù)類(lèi)型

集合分類(lèi)---Set、List、Map三種大體系

Set: 無(wú)序，不可重復(fù)的集合
List: 有序，可重復(fù)的集合
Map：具有映射關(guān)系的集合

在JDK5之后，增加了泛型，java集合可以記住容器中對(duì)象的數(shù)據(jù)類(lèi)型

Set

HashSet

不能保證元素的排列順序（位置由該值的hashcode決定）
不可重復(fù)（指的是hashcode不相同）
HashSet不是線(xiàn)程安全的
集合元素可以存null

HashSet類(lèi)實(shí)現(xiàn)set接口，set接口繼承Collection接口

HashCode()方法

HashSet集合判斷兩個(gè)元素相等的標(biāo)準(zhǔn)：兩個(gè)對(duì)象通過(guò)equals()方法比較相等，并且兩個(gè)對(duì)象的hashCode()方法返回值也相等。

如果兩個(gè)對(duì)象通過(guò)equals()方法返回true，這兩個(gè)對(duì)象的hashCode值也應(yīng)該相同。

如果要set集合存相同類(lèi)型的對(duì)象需使用泛型

package com.aggregate.demo;
import com.sun.corba.se.spi.ior.IORTemplateList;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
public class set {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<Object> set = new HashSet<>();
        set.add(1);
        set.add("a");//增加元素
        System.out.println(set);
        set.remove(1);//移除元素
        System.out.println(set);
        System.out.println(set.contains("a"));//判斷集合中是否存在該元素
        set.clear();//清空集合
        System.out.println(set);
        //遍歷集合
        set.add("a");
        set.add("b");
        set.add("c");
        set.add("d");
        //1.使用迭代器遍歷集合
        Iterator<Object> iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.print(iterator.next() + "\t");
        }
        System.out.println("===============");
        //2.for each迭代集合
        for (Object i : set) {
            System.out.print(i + "\t");
        }
        System.out.println("===============");
        System.out.println(set.size());//獲取元素的個(gè)數(shù)
        set.add(null);
        System.out.println(set);
        //使用泛型存相同類(lèi)型的元素
        HashSet<String> set1 = new HashSet<>();
        set1.add("123");
//      set1.add(2);
    }
}

TreeSet

TreeSet是SortedSet接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)，TreeSet可以確保集合元素處于排序狀態(tài)。

TreeSet支持兩種排序方法：自然排序和定制排序。默認(rèn)情況下，TreeSet采用自然排序

自然排序

排序：TreeSet會(huì)調(diào)用集合元素的compareTo(Object obj)方法來(lái)比較元素之間的大小關(guān)系，然后將集合元素按升序排列

自定義類(lèi)如何排序？

import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;
public class Tree {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet<Integer> treeSet = new TreeSet<>();
        //TreeSet自然排序
        treeSet.add(5);
        treeSet.add(1);
        treeSet.add(3);
        treeSet.add(2);
        treeSet.add(4);
        System.out.println(treeSet);
        treeSet.remove(3);
        System.out.println(treeSet);
        System.out.println(treeSet.contains(0));
        treeSet.clear();
        System.out.println(treeSet);
        Iterator<Integer> iterator = treeSet.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
        System.out.println("=============");
        for (Integer i : treeSet) {
            System.out.println(i);
        }
        Person P1 = new Person(23, "張三");
        Person P2 = new Person(25, "李四");
        Person P3 = new Person(12, "王五");
        Person P4 = new Person(5, "Lucy");
        Person P5 = new Person(99, "hhhh");
        TreeSet<Person> people = new TreeSet<>(new Person());
        people.add(P1);
        people.add(P2);
        people.add(P3);
        people.add(P4);
        people.add(P5);
        for (Person i : people) {
            System.out.println(i.name + "  " + i.age);
        }
    }
}
//把person對(duì)象存到TreeSet中并且按照年齡排序
class Person implements Comparator<Person> {
    int age;
    String name;
    public Person() {
    }
    public Person(int age, String name) {
        this.age = age;
        this.name = name;
    }
    @Override
    public int compare(Person o1, Person o2) {//年齡正序排序
        if (o1.age > o2.age) {
            return 1;
        } else if (o1.age < o2.age) {
            return -1;
        } else {
            return 0;
        }
    }
}

List

List與ArrayList

List代表一個(gè)元素有序、且可重復(fù)的集合，集合中的每個(gè)元素都有其對(duì)應(yīng)的順序索引

List允許使用重復(fù)元素，可以通過(guò)索引來(lái)訪問(wèn)指定位置的集合元素

List默認(rèn)按元素的添加順序設(shè)置元素的索引

List集合里添加了一些根據(jù)索引來(lái)操作集合元素的方法

ArrayList和Vector

ArrayList和Vector是List接口的兩個(gè)典型實(shí)現(xiàn)

區(qū)別：

Vector是一個(gè)古老的集合，通常建議使用ArrayList
ArrayList是線(xiàn)程不安全的，而Vector是線(xiàn)程安全的
即使為保證List集合線(xiàn)程安全，也不推薦使用VectorMap

Map

用于保存具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)，因此Map集合里保存著兩組值，一組值用于保存Map里key，另外一組用于保存Map里的Value

Map中的key和value都可以是任何引用類(lèi)型的數(shù)據(jù)

Map中的key不允許重復(fù)，即同一個(gè)Map對(duì)象的任何兩個(gè)Key通過(guò)equals方法比較返回false

key和value之間存在單向一對(duì)一關(guān)系，即通過(guò)指定的key總能找到唯一的，確定的Value

HashMap & Hashtable

HashMap和Hashtable是Map接口的兩個(gè)典型實(shí)現(xiàn)類(lèi)

區(qū)別：

Hashtable是一個(gè)古老的Map實(shí)現(xiàn)類(lèi)，不建議使用
Hashtable是線(xiàn)程安全的Map實(shí)現(xiàn)，但HashMap是線(xiàn)程不安全的
Hashtable不允許使用null作為key和value，而HashMap可以

與HashSet集合不能保證元素的順序一樣，Hashtable、HashMap也不能保證其中key-value對(duì)的順序

Hashtable、HashMap判斷兩個(gè)key的標(biāo)準(zhǔn)是：key通過(guò)equals方法返回true，hashCode值也相等

Hashta5ble相等的標(biāo)準(zhǔn)是：兩個(gè)Value通過(guò)equalHashMap判斷兩個(gè)Value方法返回true

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class MapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>();
        map.put("b", 1);//添加數(shù)據(jù)
        map.put("c", 2);
        map.put("d", 3);
        System.out.println(map);
        System.out.println(map.get("d"));//根據(jù)key取值
        map.remove("c");
        System.out.println(map);//根據(jù)key鍵值對(duì)
        System.out.println(map.size());//map集合的長(zhǎng)度
        System.out.println(map.containsKey("a"));//判斷當(dāng)前的map集合是否包含指定的key
        System.out.println(map.containsValue(10));//判斷當(dāng)前的map集合是否包含指定的value
//        map.clear();//清空集合
        Set<String> keys = map.keySet();//可以獲取map集合的key的集合
        map.values();//獲取集合的所有value值
        //遍歷map集合,通過(guò)map.keySet();
        for (String key : keys) {
            System.out.println("key:" + key + ", value:" + map.get(key));
        }
        //通過(guò)map.entrySet();遍歷集合
        Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = map.entrySet();
        for (Map.Entry<String, Integer> entry : entries) {
            System.out.println("key:" + entry.getKey() + ", value:" + entry.getValue());
        }
    }
}

TreeMap

TreeMap存儲(chǔ)key-value對(duì)時(shí)，需要根據(jù)key對(duì)key-value對(duì)進(jìn)行排序。TreeMap可以保證所有的key-value對(duì)處于有序狀態(tài)

TreeMap的key排序

自然排序：TreeMap的所有的key必須實(shí)現(xiàn)Comparable接口，而且所有的key應(yīng)該是同一個(gè)類(lèi)的對(duì)象，否則將會(huì)拋出ClassCastException
定制排序（了解）：創(chuàng)建TreeMap時(shí)，傳入一個(gè)Comparator對(duì)象，該對(duì)象負(fù)責(zé)對(duì)TreeMap中的所有key排序。此時(shí)不需要Map的key實(shí)現(xiàn)Comparator接口

import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;
public class TreeMapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //TreeMap的自然排序是字典
        Map<Integer, String> treemap = new TreeMap<Integer, String>();
        treemap.put(4, "a");
        treemap.put(3, "b");
        treemap.put(2, "c");
        treemap.put(1, "d");
        System.out.println(treemap);
        Map<String, String> map = new TreeMap<String, String>();
        map.put("a", "a");
        map.put("c", "a");
        map.put("d", "a");
        map.put("b", "a");
        map.put("ab", "a");
        System.out.println(map);

    }
}

操作集合的工具類(lèi)：Collections

Collections是一個(gè)操作Set 、List和Map等集合的工具類(lèi)

Collections中提供了大量方法對(duì)集合元素進(jìn)行排序、查詢(xún)和修改等操作，還提供了對(duì)集合對(duì)象設(shè)置不可變，對(duì)集合對(duì)象實(shí)現(xiàn)同步控制等方法

排序操作：

reverse(List):反轉(zhuǎn)List中元素的順序
shuffle(List):對(duì)List集合元素進(jìn)行隨機(jī)排序
sort(List):根據(jù)元素的自然順序?qū)χ付↙ist集合元素升序排序
sort(List,Comparator):根據(jù)指定的Comparator產(chǎn)生的順序?qū)ist集合元素進(jìn)行排序s
wap(List，int，int)：將指定list集合中的i處元素和j處元素進(jìn)行交換

查找、替換

Object max(Collection):根據(jù)元素的自然順序，返回給定集合中的最大元素

Object max(Collection,Comparator):根據(jù)Comparator指定的順序，返回給定集合中的最大元素

Object min(Collection)

Object min(Collection,Comparator)

int frequency(Collection,Object):返回指定集合中指定元素的出現(xiàn)次數(shù)

boolean replaceAll(List list,Object oldVal,Object newVal):使用新值替換List對(duì)象的所有舊值

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("a");
        list.add("c");
        list.add("d");
        list.add("f");
        list.add("b");
        System.out.println(list);
        Collections.reverse(list);//反轉(zhuǎn)List中元素的順序
        System.out.println(list);
        Collections.shuffle(list);//對(duì)list集合元素進(jìn)行順序排序
        System.out.println(list);
        Collections.sort(list);//list集合字典升序排序
        System.out.println(list);
        Student s1 = new Student(14, "張三");
        Student s2 = new Student(12, "李四");
        Student s3 = new Student(13, "王五");
        Student s4 = new Student(11, "小劉");
        List<Student> students = new ArrayList<Student>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);
        for (Student student : students) {
            System.out.println(student.name + "," + student.age);
        }
        Collections.sort(students, new Student());
        System.out.println("==========");
        for (Student student : students) {
            System.out.println(student.name + "," + student.age);
        }
        Collections.swap(list, 1, 3);//將指定list集合中的i處元素和j處元素進(jìn)行交換
        System.out.println(list);
        System.out.println(Collections.max(list));
        System.out.println(Collections.min(list));
        Student max = Collections.max(students, new Student());
        Student min = Collections.min(students, new Student());
        System.out.println(max.name + ", " + max.age);
        System.out.println(min.name + ", " + min.age);
        System.out.println(Collections.frequency(list, "a"));
        System.out.println(Collections.replaceAll(list, "a", "aa"));
        System.out.println(list);
    }
}
class Student implements Comparator<Student> {
    int age;
    String name;
    public Student() {
    }
    public Student(int age, String name) {
        this.age = age;
        this.name = name;
    }
    @Override
    //根據(jù)年齡升序排序?qū)ο?
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        if (o1.age > o2.age) {
            return 1;
        } else if (o1.age < o2.age) {
            return -1;
        } else {
            return 0;
        }
    }
}

同步控制

Collections類(lèi)中提供了多個(gè)synchronizedxxx()方法該方法可使指定集合包裝成線(xiàn)程同步的集合；從而解決多線(xiàn)程并訪問(wèn)集合時(shí)的線(xiàn)程安全問(wèn)題。

泛型

為什么要有泛型

集合中使用泛型時(shí)只有指定類(lèi)型才可以添加到集合中，類(lèi)型安全

java中的泛型，只在編譯階段有效。

泛型類(lèi)

對(duì)象實(shí)例化時(shí)不指定泛型，默認(rèn)為：object
泛型不同的引用不能相互賦值

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        A<String> a = new A<String>();
        a.setKey("rexx");
        String s = a.getKey();
        System.out.println(s);
    }
}
class A<T> {
    private T key;
    public T getKey() {
        return key;
    }
    public void setKey(T key) {
        this.key = key;
    }
}

泛型接口

定義一個(gè)泛型接口

未傳入泛型實(shí)參時(shí)，與泛型類(lèi)的定義相同，在聲明類(lèi)的時(shí)候，需將泛型的聲明也一起加到類(lèi)中

泛型方法

package com.aggregate.demo;
public class Test3 {
    public static void main(String[] args) {
        B1<Object> b1 = new B1<Object>();
        B1<String> b2 = new B1<String>();
        B2 b3 = new B2();
        Cc cc = new Cc();
        cc.test("xxx");
        //泛型方法，在調(diào)用之前沒(méi)有固定的數(shù)據(jù)類(lèi)型
        //在調(diào)用時(shí)，傳入的參數(shù)是什么類(lèi)型，就會(huì)把泛型改成什么類(lèi)型
        //也就是說(shuō)，泛型方法會(huì)在調(diào)用時(shí)確定泛型具體的數(shù)據(jù)類(lèi)型
        Integer integer = cc.test1(2);
        Boolean aBoolean = cc.test1(true);
    }
}
//定義泛型接口
interface IB<T> {
    T test(T t);
}
//未傳入泛型實(shí)參時(shí)，與泛型類(lèi)的定義相同，在聲明類(lèi)的時(shí)候，需將泛型的聲明也一起加到類(lèi)中
class B1<T> implements IB<T> {
    @Override
    public T test(T t) {
        return null;
    }
}
//傳入實(shí)際參數(shù)
//如果實(shí)現(xiàn)接口時(shí)指定接口的泛型的具體數(shù)據(jù)類(lèi)型
//這個(gè)類(lèi)實(shí)現(xiàn)接口所有方法的位置都要泛型替換實(shí)際的具體數(shù)據(jù)類(lèi)型
class B2 implements IB<String> {
    @Override
    public String test(String s) {
        return null;
    }
}
//泛型方法
class Cc {
    public void test() {
    }
    //無(wú)返回值的泛型方法
    public <T> void test(T s) {
        T t = s;
    }
    public String test1(String s) {
        return s;
    }
    //有返回值的泛型方法
    public <T> T test1(T s) {
        return s;
    }
    public void test2(String... strs) {
        for (String s : strs) {
            System.out.println(s);
        }
    }
    //形參為可變參數(shù)的泛型方法
    public <T> void test2(T... strs) {
        for (T str : strs) {
            System.out.println(str);
        }
    }

}
//帶泛型的類(lèi)可以在類(lèi)里面定義泛型的變量
class Dd<E> {
    private E e;
    //靜態(tài)的泛型方法
    public static <T> void test3(T t) {
        //System.out.println(this.e);
        //在靜態(tài)方法中，不能使用類(lèi)定義泛型，如果要使用泛型，只能使用靜態(tài)方法自己定義的泛型
        System.out.println(t);
    }
    //在類(lèi)上定義的泛型，可以在普通的方法中使用
    public <T> void test(T s) {
        System.out.println(this.e);
        T t = s;
    }
}

通配符

1.有限制的通配符

(無(wú)窮小,Person]只允許泛型為Person及Person子類(lèi)的引用調(diào)用
[Person,無(wú)窮大)只允許泛型為Person及Person父類(lèi)的引用調(diào)用
只允許泛型為實(shí)現(xiàn)Comparable接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)的引用調(diào)用

枚舉類(lèi)

在某些情況下，一個(gè)類(lèi)的對(duì)象是有限而且固定的。例如季節(jié)類(lèi)，只能有4個(gè)對(duì)象。

手動(dòng)實(shí)現(xiàn)枚舉類(lèi)：

private修飾構(gòu)造器
屬性使用private final修飾
把該類(lèi)的所有實(shí)例都使用public static final來(lái)修飾

實(shí)現(xiàn)接口的枚舉類(lèi)

和普通Java類(lèi)一樣枚舉類(lèi)可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)接口
若需要每個(gè)枚舉值在調(diào)用實(shí)現(xiàn)的接口方法呈現(xiàn)出不同的行為方式，則可以讓每個(gè)枚舉值分別來(lái)實(shí)現(xiàn)該方法

public class Test5 {
    public static void main(String[] args) {
        //Season.SPRING,這段執(zhí)行就是獲取一個(gè)Season的對(duì)象
        Season spring = Season.SPRING;
        spring.showInfo();
        Season summer = Season.SUMMER;
        summer.showInfo();
        Season spring1 = Season.SPRING;
        //每次執(zhí)行Season.SPRING獲得是相同的對(duì)象，枚舉類(lèi)中的每個(gè)枚舉都是單例模式的
        System.out.println(spring.equals(spring1));
        spring1.test();
    }
}
enum Season implements ITest {
    SPRING("春", "春暖花開(kāi)"),//此處相當(dāng)于調(diào)用有參的私有構(gòu)造
    SUMMER("夏", "夏日炎炎"),
    AUTUMN("秋", "秋高氣爽"),
    WINTER("冬", "寒風(fēng)凜冽");

    private final String name;
    private final String desc;
    Season(String name, String desc) {
        this.name = name;
        this.desc = desc;
    }
    public void showInfo() {
        System.out.println(this.name + ":" + this.desc);
    }
    @Override
    public void test() {
        System.out.println("這是實(shí)現(xiàn)的ITest接口的test方法");
    }
}

interface ITest {
    void test();
}

Annotation(注解)概述

Annotation其實(shí)就是代碼里的特殊標(biāo)記，這些標(biāo)記可以在編譯，類(lèi)加載，運(yùn)行時(shí)被讀取，并執(zhí)行相應(yīng)的處理。通過(guò)使用Annotation，程序員可以在不改變?cè)羞壿嫷那闆r下，在源文件中嵌入一些補(bǔ)充信息

Annotation可以像修飾符一樣被使用，可用于修飾包，類(lèi)，構(gòu)造器，方法，成員變量，參數(shù)，局部變量的聲明，這些信息被保存在Annotation的name=value對(duì)中

Anotation能被用來(lái)為程序元素（類(lèi)，方法，成員變量等）設(shè)置元數(shù)據(jù)

基本的Annotation

使用Annotation時(shí)要在其前面增加@符號(hào)，并把該Annotation當(dāng)成一個(gè)修飾符使用。用于修飾它支持的程序元素
三個(gè)基本的Annotation：
- @Override:限定重寫(xiě)父類(lèi)方法，該注釋只能用于方法
- Deprecated：用于表示某個(gè)程序元素（類(lèi)、方法等）已過(guò)時(shí)
- @SuppressWarnings:抑制編譯器警告

自定義Annotation

自定義新的Annotation類(lèi)型使用@interface關(guān)鍵字

Annotation的成員變量在Annotation定義中以無(wú)參數(shù)方法的形式來(lái)聲明。其方法名和返回值定義了該成員的名字和類(lèi)型

可以在定義Annotation的成員變量時(shí)為其指定初始值，指定成員變量的初始值可使用default關(guān)鍵字

沒(méi)有成員定義的Annotation稱(chēng)為標(biāo)記；包含成員變量的Annotation稱(chēng)為元數(shù)據(jù)的Annotation

import java.lang.annotation.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Test6 {
    public static void main(String[] args) {
        new TestB().test01();
        @SuppressWarnings({})
        List list = new ArrayList();
    }
}
class TestA {
    public void test() {
    }
}
class TestB extends TestA {
    @TestAnn(id = 100, desc = "姓名")
    String name;
    @Override
    public void test() {
        super.test();
    }
    @Deprecated
    public void test01() {
    }
}
@Target(ElementType.FIELD)//這個(gè)注解類(lèi)是給其他類(lèi)的屬性做注解
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//定義注解的聲明周期
@Documented
@interface TestAnn {
    public int id() default 0;
    public String desc() default "";
}

總結(jié)

本篇文章就到這里了，希望能給您帶來(lái)幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容！

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