集合框架
为什么要用集合而非数组:
虽然数组是保存一组对象最有效的方式,但是数组具有固定尺寸,但在写程序时并不知道将需要多少个对象。而集合能够自动地调整自己的尺寸。
打印数组时,必须使用Arrays.toString(),但是打印集合可以直接打印。
创建集合对象如果不使用泛型,那么默认可以存放所有Object对象
使用泛型可以应用向上转型机制。
Collection:一个独立元素的序列
Collection接口包括以下方法:
boolean add(E a);
boolean addAll(Collection<? extend E> c);
int size();
boolean isEmpty();
boolean remove(Object o);
boolean removeAll(Collection<?> c);
boolean contains(Object o);
boolean containsAll(Clooection<?> c);
void clear();
Iterator<E> iterator();
toArray(); //重载了几个
List(有序可重复)
List<E>接口的常用方法:
- 在末尾添加一个元素:boolean add(E e)
- 在指定索引添加一个元素:boolean add(int index, E e)
- 删除指定索引的元素:int remove(int index)
- 删除某个元素:int remove(Object e)
- 获取指定索引的元素:E get(int index)
- 获取链表大小(包含元素的个数):int size()
- 获取指定元素的索引:int indexOf(Object o),不存在会返回-1
实现了List<E>两类数据结构:
- ArrayList(常用)特性:擅长随机访问
- LinkedList(常用)定义:除了实现了List接口,还实现了Deque接口,可用作栈、队列、双列特性:擅长插入插出
以下类不应该继续使用
Vector:一种线程安全的List实现Stack:基于Vector实现的LIFO的栈
List和Array相互转换
使用toArray(T[] array)将List转换为Array:
//不使用参数,默认转换为Object类型
List<Integer> list = List.of(1, 2, 3, 4);
Object[] arrs = list.toArray();
//由于将Object类强转为其他类型数组可能出来ClassCastException错误,强制使用带参数的方法
//带参转换,传入的是类型完全一致、长度为0的空数组
List<Integer> list = List.of(1, 2, 3, 4);
Integer[] arrs = list.toArray(new Integer[0]);
使用List.of(T...)返回的是一个只读List,不能对返回的List进行操作,否则抛出UnsupportedOperationException异常。
使用Arrays.asList(T...)返回一个List,此List可操作
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);
Set(无序不可重复)
- HashSet(常用)
- TreeSet(有序)
Queue(接口)
- int size():获取队列长度;
- boolean add(E)/boolean offer(E):添加元素到队尾,前者失败时会抛出异常;
- E remove()/E poll():获取队首元素并从队列中删除,前者失败时会抛出异常;
- E element()/E peek():获取队首元素但并不从队列中删除;
LinkedList实现了Queue接口,可以使用Queue引用LinkedList:
Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
Deque(双端队列,接口,继承Queue)
- boolean addLast(E e) / boolean offerLast(E e):添加元素到队尾,前者失败时会抛出异常;
- E removeFirst()/ E pollFirst():获取队首元素并从队列中删除,前者失败时会抛出异常;
- E getFirst() / E peekFirst():获取队首元素但并不从队列中删除;
- boolean addFirst(E e) / boolean offerFirst(E e)添加元素到队头,前者失败时会抛出异常;
- E removeLast() /E pollLast():获取队尾元素并从队列中删除,前者失败时会抛出异常;
- E getLast()/ E peekLast():获取队尾元素但并不从队列中删除;
Deque用作栈,取代Stack:
- void push():将一个元素压入栈顶
- E pop():从栈顶弹出已给元素
LinkedList实现了Deque接口,可以使用Deque引用LinkedList:
Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();
PriorityQueue(优先队列)
PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>();
pq.add(3);
pq.add(1);
pq.add(4);
pq.add(2);
System.out.println(pq.poll()); // 1
System.out.println(pq.poll()); // 2
System.out.println(pq.remove()); // 3
Map:一组成对的“键值对”对象
Map<K, V>是一种键值映射表,使用:
- V put(K key, V value):把key和value做了映射并放入Map中
- V get(K key):通过key获取到对应的value。如果key不存在,则返回null。
- boolean containsKey(K key):查询某个key是否存在
- boolean containsValue(V value):查询某个value是否存在
遍历Map:
使用for each循环遍历Map实例的keySet()方法返回的Set集合
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("one", 1);
map.put("two", 2);
map.put("three", 3);
for (String key : map.keySet()) {
Integer value = map.get(key);
System.out.println(key + " = " + value);
}
使用for each循环遍历Map对象的entrySet()集合同时遍历key和value:
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("apple", 123);
map.put("pear", 456);
map.put("banana", 789);
for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
String key = entry.getKey();
Integer value = entry.getValue();
System.out.println(key + " = " + value);
}
实现Map接口的实现类:
- HashMap(天天用,JDK1.7 数组+链表,JDK1.8以后 数组+链表+红黑树)
- LinkedHashSet:按照被添加的顺序保存对象
- TreeMap:按比较结果升序保存对象
- Hashtable:已过时,不要再使用
迭代器(Interator)
迭代器是一个轻量级对象,它的工作是遍历并选择序列中的对象。使用迭代器遍历集合是最高效的方式,for each就是使用迭代器遍历的。
Java的Iterator只能单向移动,用来:
- 使用方法iterator()要求容器返回一个Iterator
- 使用next()获得序列中的下一个元素
- 使用hasNext()检查序列中是否还有元素
- 使用remove()将迭代器新近返回的元素删除
Java的listIterator可以双向移动(只有List有):
- 使用方法listIterator()要求容器返回一个ListIterator
- hasNext()和hasPrevious()查看是否还有下一个和上一个元素
- next()和previous()可以获得序列中的下一个元素和上一个元素
- 使用set()可以替换新近访问的元素
- 使用remove()将迭代器新近返回的元素删除
Collections工具类(类似于Arrays)
常用的一些方法:
- Collections.sort(List):排序
- Collections.reverse(List):翻转
- Collections.shuffle(List):打乱
- Collections.fill(List, Object):用给定对象填充List的所有元素
- Collections.max/min(List):返回最大/最小值
- Collections.swap(List list,int i,int j):交换集合中指定元素索引的位置
最后
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