Java Collection集合

Collection集合

collection集合.png
  • collection集合作為List集合和Set集合共有的父類擁有著List集合和Set集合共有的屬性和方法,這里總結(jié)常用的方法。
    • add(E e):添加單個元素
    • addAll(Collection<? extends E> c):將指定的Collection中的元素一次性添加到此Collection中
    • clear():清除collection中的所有元素。
    • contains(Object o):判斷該集合是否包含某個元素返回值是Boolean類型
    • remove(Object o):移除某個指定的元素返回值boolean類型
    • isEmpty():判斷該集合是否為空返回值Boolean類型
    • iterator() :集合迭代器用來遍歷集合(這個很常用)
    • toArray():將集合轉(zhuǎn)為數(shù)組進行返回
public class Demo_Collection {
    public static void main(String[] args) {
        Collection collection = new ArrayList();
        Demo_add(collection);
        Demo_isEmpty(collection);
        Demo_contains(collection,"胡歌");
        Demo_remove(collection,"楊紫");
        Demo_iterator(collection);
        Demo_toArray(collection);
        Demo_clear(collection);
    }
    private static void Demo_add(Collection collection) {
        collection.add("胡歌");
        collection.add("迪麗熱巴");
        System.out.println(collection);
        String[] str = {"張一山", "楊紫"};
        collection.addAll(Arrays.asList(str));
        System.out.println(collection);
    }
    private static void Demo_isEmpty(Collection collection) {
        boolean empty = collection.isEmpty();
        if (empty){
            System.out.println("集合為空");
        }else {
            System.out.println("集合不為空");
        }
    }
    private static void Demo_contains(Collection collection, String value) {
        boolean b = collection.contains(value);
        if (b){
            System.out.println("找到"+value);
        }else {
            System.out.println("集合中不存在"+value);
        }
    }
    private static void Demo_remove(Collection collection, String value) {
        boolean b = collection.remove(value);
        if (b){
            System.out.println("成功移除"+value);
            System.out.println(collection);
        }
    }
    private static void Demo_iterator(Collection collection) {
        //這里利用迭代器對集合進行遍歷
        Iterator iterator = collection.iterator();
        System.out.println("-------迭代器進行遍歷------");
        while (iterator.hasNext()){
            String value = (String) iterator.next();
            System.out.println(value);
        }
        //對集合進行遍歷的第二種方法
        System.out.println("-----增強for循環(huán)進行遍歷-----");
        for (Object o : collection) {
            System.out.println(o);
        }
    }
    private static void Demo_toArray(Collection collection) {
        Object[] array = collection.toArray();
        System.out.println("-----for循環(huán)遍歷該數(shù)組------");
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }
        System.out.println("------增強for遍歷該數(shù)組------");
        for (Object o : array) {
            System.out.println(o);
        }
    }
    private static void Demo_clear(Collection collection) {
        collection.clear();
        System.out.println(collection);
    }

}
  • 其中Collection集合包括其下的List和Set集合都是單列的,而且也是無序的
  • Collection集合是一個抽象類,它有一個Collections的工具類里面是一些List和Set集合都能使用的方法。
  • Collections類:此類完全由在 collection 上進行操作或返回 collection 的靜態(tài)方法組成。它包含在 collection 上操作的多態(tài)算法,即“包裝器”,包裝器返回由指定 collection 支持的新 collection,以及少數(shù)其他內(nèi)容。 (注:此類所以的方法都是靜態(tài)方法,都是使用Collections.XXX()直接調(diào)用,<u>如果()內(nèi)所傳入的Collection對象或類為null程序會拋出NullPointerException</u>)
    • shuffle(List<?> list):打亂元素的順序
    • sort(List<?> list):對元素進行默認升序排序
    • copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src): 將所有元素從一個列表復制到另一個列表
public class Demo_Collections {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<Integer> collection = new ArrayList<Integer>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            collection.add(i);
        }
        System.out.println("原始數(shù)據(jù):" + collection);
        Collections.shuffle( (List<Integer>)collection);
        System.out.println("打亂之后的數(shù)據(jù):" + collection);
        Collections.sort((List<Integer>) collection);
        System.out.println("排序之后的數(shù)據(jù):" + collection);
        Collection<Integer> collection1 = new ArrayList<>();
        collection1.add(10);
        collection1.add(11);
        System.out.println(collection1);
        Collections.copy((List<Integer>)collection,(List<Integer>)collection1);
        System.out.println(collection);
    }

}

? 這里有一個問題,自定義的數(shù)據(jù)如何進排序。這里看一下官方文檔給的sort函數(shù)的說明:

? “根據(jù)元素的自然順序 對指定列表按升序進行排序。列表中的所有元素都必須實現(xiàn) Comparable 接口。此外,列表中的所有元素都必須是可相互比較的(也就是說,對于列表中的任何 e1 和 e2 元素,e1.compareTo(e2) 不得拋出 ClassCastException)?!?/strong>

意思就是要重寫Comparable接口

public class Person implements Comparable<Person>{
    private int age;
    private String name;
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "age=" + age +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
    public Person(int age, String name) {
        this.age = age;
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public int compareTo(Person o) {
        //這里根據(jù)年齡判斷
        return this.getAge()-o.getAge();//這里this-O代表的是升序,反之代表的是降序
    }
}

List集合

官方解釋:有序的 collection(也稱為序列)。此接口的用戶可以對列表中每個元素的插入位置進行精確地控制。用戶可以根據(jù)元素的整數(shù)索引(在列表中的位置)訪問元素,并搜索列表中的元素。

特點:

  1. List集合是有序的,即元素的存儲順序是一致的
  2. List集合是允許重復的
  3. List集合是有索引的,所以有一些帶有索引的方法
    • add(int index,E e):在指定位置插入元素
    • get(int index):返回指定位置的元素
    • remove(int,index):移除指定位置的元素
    • set(int index,E e):更改指定位置的元素
public class Demo_ArrayList {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();
        String[] strings={"胡歌","迪麗熱巴","張一山","楊紫"};
        arrayList.addAll(Arrays.asList(strings));
        System.out.println(arrayList);
        Demo_add(arrayList);
        Demo_get(arrayList,2);
        Demo_remove(arrayList,2);
        Demo_set(arrayList,2,"趙麗穎");
    }

    private static void Demo_set(ArrayList<String> arrayList, int i, String name) {
        String s = arrayList.set(i, name);
        System.out.println(s+"被更改為:"+name);
        System.out.println(arrayList);
    }

    private static void Demo_remove(ArrayList<String> arrayList, int i) {
        String s = arrayList.remove(i);
        System.out.println(s+"被刪除");
        System.out.println(arrayList);
    }

    private static void Demo_add(ArrayList<String> arrayList) {
        arrayList.add(2,"古力娜扎");
        System.out.println(arrayList);
    }
    private static void Demo_get(ArrayList<String> arrayList, int i) {
        String s = arrayList.get(i);
        System.out.println(i+"號元素是:"+s);
    }
}

ArrayList和Vector集合

著兩個集合功能和用法差不多,他們底層都是由可變的數(shù)組實現(xiàn)的,所以這兩個集合的查詢速度快,而至善速度相對較慢。Vector集合是JDK1.0版本開始存在的,后面就慢慢被ArrayList所代替了,其中ArrayList是不不同步的

LinkedList集合

List 接口的鏈接列表實現(xiàn)。實現(xiàn)所有可選的列表操作,并且允許所有元素(包括 null)。除了實現(xiàn) List 接口外,LinkedList 類還為在列表的開頭及結(jié)尾 get、removeinsert 元素提供了統(tǒng)一的命名方法。這些操作允許將鏈接列表用作堆棧、隊列雙端隊列

注意,此實現(xiàn)不是同步的,ArrayList也是不同步的。

特點:

  1. LinkedList集合底層是基于鏈表實現(xiàn)的,和數(shù)組有相反的特性,查詢慢,增刪快。
  2. 因為鏈表的實現(xiàn)所以該集合包含了大量的首位操作的方法。
  3. 使用LinkedList集合特有的方法時不能使用多態(tài)。

常用方法:

    - public void addFirst(E e):將指定元素插入此列表的開頭。
    - public void addLast(E e):將指定元素添加到此列表的結(jié)尾。
    - public void push(E e):將元素推入此列表所表示的堆棧。
    - public E getFirst():返回此列表的第一個元素。
    - public E getLast():返回此列表的最后一個元素。
    - public E removeFirst():移除并返回此列表的第一個元素。
    - public E removeLast():移除并返回此列表的最后一個元素。
    - public E pop():從此列表所表示的堆棧處彈出一個元素。
    - public boolean isEmpty():如果列表不包含元素,則返回true。
public class Demo_LinkedList {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> linkedList = new LinkedList<>();
        String[] strings = {"胡歌", "古天樂", "張一山", "楊紫"};
        linkedList.addAll(Arrays.asList(strings));
        System.out.println("原始數(shù)據(jù):" + linkedList);
        Demo_addFirst(linkedList);
        Demo_addLast(linkedList);
        Demo_pop(linkedList);
        Demo_getFirstAndLast(linkedList);
        Demo_remove(linkedList);
        Demo_isEmpty(linkedList);
    }

    private static void Demo_isEmpty(LinkedList<String> linkedList) {
        boolean b = linkedList.isEmpty();
        if (b){
            System.out.println("集合為空");
        }else {
            System.out.println("集合不為空");
        }
    }

    private static void Demo_remove(LinkedList<String> linkedList) {
        String first = linkedList.removeFirst();
        String last = linkedList.removeLast();
        System.out.println("移除First:"+first);
        System.out.println("移除Last:"+last);
        System.out.println("Demo_remove:"+linkedList);
    }
    private static void Demo_getFirstAndLast(LinkedList<String> linkedList) {
        String first = linkedList.getFirst();
        String last = linkedList.getLast();
        System.out.println("First:" + first);
        System.out.println("Last:" + last);
    }

    private static void Demo_pop(LinkedList<String> linkedList) {
        String s = linkedList.pop();
        System.out.println("Demo_pop:" + s);
        System.out.println("Demo_pop:" + linkedList);
    }

    private static void Demo_addLast(LinkedList<String> linkedList) {
        linkedList.addLast("趙麗穎");
        System.out.println("Demo_addLast:" + linkedList);
    }

    private static void Demo_addFirst(LinkedList<String> linkedList) {
        linkedList.addFirst("迪麗熱巴");
        System.out.println("Demo_addFirst:" + linkedList);
    }
}

Set集合

官方定義:一個不包含重復元素的 collection。更確切地講,set 不包含滿足 e1.equals(e2) 的元素對 e1e2,并且最多包含一個 null 元素。正如其名稱所暗示的,此接口模仿了數(shù)學上的 set 抽象。

特點

  1. 無序的,set集合是一個無序的集合,其下的子集HashSet,TreeSet等都是無序的,但是LinkedHashSet是一個有序的集合。
  2. 不允許重復的元素。這里判斷重復的元素是顧具對象的hashcode值和equals方法進行判斷的。所以在存儲自定義對象的時候要重新對象的hashcode和equal方法。
  3. 因為沒有索引,所以不能使用普通的方法進行集合的遍歷。

特有方法:set集合基本上沒有自己的特有的方法,都是從collection接口繼承過來的一些方法。

public class Demo_Set {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> set = new HashSet<>();
        set.add("胡歌");
        set.add("迪麗熱巴");
        set.add("古力娜扎");
        set.add("馬兒扎哈");
        //set集合的兩種遍歷方式
        System.out.println("====增強for遍歷====");
        for (String s : set) {
            System.out.print(s+"  ");
        }
        System.out.println();
        System.out.println("====iterator迭代器遍歷====");
        Iterator<String> iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            String s = iterator.next();
            System.out.print(s+"  ");
        }
    }
}

?

HashSet和TreeSet集合

HashSet:此類實現(xiàn) Set 接口,由哈希表(實際上是一個 HashMap 實例)支持。它不保證 set 的迭代順序;特別是它不保證該順序恒久不變。此類允許使用 null 元素。 注意,此實現(xiàn)不是同步的。

HashSet的底層結(jié)構(gòu):哈希表=數(shù)組+鏈表(注:JDK1.8之后就是數(shù)組+鏈表/紅黑樹)

具體過程:
HashSet底層結(jié)構(gòu)圖.png

TreeSet:基于 TreeMapNavigableSet 實現(xiàn)。使用元素的自然順序對元素進行排序,或者根據(jù)創(chuàng)建 set 時提供的 Comparator 進行排序,具體取決于使用的構(gòu)造方法。注意,此實現(xiàn)不是同步的

LinkedHashSet集合

具有可預知迭代順序的 Set 接口的哈希表和鏈接列表實現(xiàn)。此實現(xiàn)與 HashSet 的不同之外在于,后者維護著一個運行于所有條目的雙重鏈接列表。此鏈接列表定義了迭代順序,即按照將元素插入到 set 中的順序(插入順序)進行迭代。注意,插入順序 受在 set 中重新插入的 元素的影響。(如果在 s.contains(e) 返回 true 后立即調(diào)用 s.add(e),則元素 e 會被重新插入到 set s 中。) 注意,此實現(xiàn)不是同步的

特點:

  • 有序的,多了一條鏈表來記錄元素存儲的順序
  • 不允許重復的
  • 用法和其他set集合一樣。
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