借鉴原文出处 liujiacai(@jiacai2050)
集合框架
(collections framework)
首先要明确,集合代表了一组对象(和数组一样,但数组长度不能变,而集合能)。Java中的集合框架定义了一套规范,用来表示、操作集合,使具体操作与实现细节解耦。
其实说白了,可以把一个集合看成一个微型数据库,操作不外乎“增删改查”四种操作,我们在学习使用一个具体的集合类时,需要把这四个操作的时空复杂度弄清楚了,基本上就可以说掌握这个类了。
设计理念
主要理念用一句话概括就是:提供一套“小而美”的API。API需要对程序员友好,增加新功能时能让程序员们快速上手。
为了保证核心接口足够小,最顶层的接口(也就是Collection与Map接口)并不会区分该集合是否可变(mutability),是否可更改(modifiability),是否可改变大小(resizability)这些细微的差别。
相反,一些操作是可选的,在实现时抛出UnsupportedOperationException即可表示集合不支持该操作。集合的实现者必须在文档中声明那些操作是不支持的。
为了保证最顶层的核心接口足够小,它们只能包含下面情况下的方法:
基本操作,像之前说的“增删改查”
There is a compelling performance reason why an important implementation would want to override it.
此外,所有的集合类都必须能提供友好的交互操作,这包括没有继承Collection类的数组对象。因此,框架提供一套方法,让集合类与数组可以相互转化,并且可以把Map看作成集合。
两大基类Collection与Map
在集合框架的类继承体系中,最顶层有两个接口:
Collection表示一组纯数据
Map表示一组key-value对
一般继承自Collection或Map的集合类,会提供两个“标准”的构造函数:
没有参数的构造函数,创建一个空的集合类
有一个类型与基类(Collection或Map)相同的构造函数,创建一个与给定参数具有相同元素的新集合类
因为接口中不能包含构造函数,所以上面这两个构造函数的约定并不是强制性的,但是在目前的集合框架中,所有继承自Collection或Map的子类都遵循这一约定。
关系图
Collection.jpg如上图所示,Collection类主要有三个接口:
Set
表示不允许有重复元素的集合(A collection that contains no duplicate elements)
List
表示允许有重复元素的集合(An ordered collection (also known as a sequence))
Queue
JDK1.5新增,与上面两个集合类主要是的区分在于Queue
主要用于存储数据,而不是处理数据。(A collection designed for holding elements prior to processing.)
Map并不是一个真正意义上的集合(are not true collections),但是这个接口提供了三种“集合视角”(collection views ),使得可以像操作集合一样操作它们,具体如下:
把map的内容看作key的集合(map’s contents to be viewed as a set of keys)
把map的内容看作value的集合(map’s contents to be viewed as a collection of values)
把map的内容看作key-value映射的集合(map’s contents to be viewed as a set of key-value mappings)
集合类型主要有3种:Set(集)、List(列表)和Map(映射)。
1.Collection接口:
package com.zang.collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
public class Collection_{
public static void main(String[] args) {
Collection<String> list=new ArrayList<>();
list.add("Tsthzang");
list.add("Android");
list.add("Iterator");
Iterator<String> it=list.iterator();
while(it.hasNext()) {
String str=it.next();
System.out.println(str);
}
}
}
运行结果:
Tsthzang
Android
Iterator
2.List 集合:
package com.zang.list;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class List_ {
public static void main(String[] args) {
List<String> list=new ArrayList<>();
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
list.add("d");
list.add("e");
int i=(int)(Math.random()*(list.size()-1));
System.out.println("随机数:"+list.get(i));
list.remove(0);
list.set(3, "change");
System.out.println("遍历list集合1:");
for(int c=0;c<list.size();c++) {
System.out.println(list.get(c));
}
System.out.println("遍历list集合2:");
Iterator<String> it=list.iterator();
while(it.hasNext()) {
String str=it.next();
System.out.println(str);
}
System.out.println("是否为空:"+list.isEmpty());
}
}
运行结果:
随机数:c
遍历list集合1:
b
c
d
change
遍历list集合2:
b
c
d
change
是否为空:false
3.Map 集合:
(一)
package com.zang.map;
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class Map_ {
public static void main(String[] args) {
Map<Object,String> map=new HashMap<>();
map.put(1,"小米");
map.put(2,"苹果");
map.put(3,"谷歌");
System.out.println(map.get(1));
//返回map中 所有key对象 形成的Set集合
Set<Object> set=map.keySet();
Iterator<Object> it=set.iterator();
while(it.hasNext()) {
System.out.println(it.next());
}
//返回map中 所有 值 对象 形成的Collection集合
Collection<String> collection=map.values();
Iterator<String> it2=collection.iterator();
while(it2.hasNext()) {
System.out.println(it2.next());
}
}
}
运行结果:
小米
1
2
3
小米
苹果
谷歌
(二)
新建Type类
package com.zang.map;
public class Type {
private int id;
private String name;
public Type(int id,String name) {
this.id=id;
this.name=name;
}
public int getId() {
return id;
}
public String getName() {
return name;
}
}
Map_Main类:
package com.zang.map;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.TreeMap;
public class Map_Main {
public static void main(String[] args) {
Map<Object,String> hashMap=new HashMap<>();
Type type1=new Type(1, "Java");
Type type2=new Type(2, "Kotlin");
Type type3=new Type(0, "Android");
Type type4=new Type(3, "iOS");//需要移除的元素
hashMap.put(type1.getId(),type1.getName());
hashMap.put(type2.getId(),type2.getName());
hashMap.put(type3.getId(),type3.getName());
hashMap.put(type4.getId(),type4.getName());//需要移除的元素
hashMap.remove(3);
Set<Object> set=hashMap.keySet();
Iterator<Object> iterator=set.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
int id=(int)iterator.next();
String name=hashMap.get(id);
System.out.println(id+" "+name);
}
//TreeMap接口
Map<Object,String> treeMap=new TreeMap<>();
treeMap.putAll(hashMap);
//一步到位
Iterator<Object> iterator2=treeMap.keySet().iterator();
while(iterator2.hasNext()) {
int id=(int)iterator2.next();
String name=treeMap.get(id);
System.out.println(id+" "+name);
}
}
}
运行结果:
0 Android
1 Java
2 Kotlin
0 Android
1 Java
2 Kotlin
常用方法:
List
add();//添加
remove();//删除
isEmpty();//返回boolean,判断集合为空否
iterator();//遍历集合
size();
get(index);//获取value
set(index,new value);//更改数据
Map
put(Key,Value);//
get(Object key);//如果存在该key,返回对应value,否则返回null
keySet();//返回所有key形成的Set集合
values();//返回所有value形成的Collection集合
containKey();//如果该集合包含括号里的key,返回ture;
containValue();//如果该集合包含括号里的value,返回ture;
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