Java集合框架的知識總結（1）

說明：先從總體介紹了Java集合框架包含的接口和類，而後總結了集合框架中的一些基本知識和關鍵點，並結合實例進行簡單分析。

 

一、綜述

        全部集合類都位於java.util包下。集合中只能保存對象（保存對象的引用變量）。（數組既能夠保存基本類型的數據也能夠保存對象）。

       當咱們把一個對象放入集合中後，系統會把全部集合元素都當成Object類的實例進行處理。從JDK1.5之後，這種狀態獲得了改進：能夠使用泛型來限制集合裏元素的類型，並讓集合記住全部集合元素的類型（參見具體泛型的內容）。

 

    Java的集合類主要由兩個接口派生而出：Collection和Map，Collection和Map是Java集合框架的根接口，這兩個接口又包含了一些接口或實現類。

 

 

Set和List接口是Collection接口派生的兩個子接口，Queue是Java提供的隊列實現，相似於List。

 

 

Map實現類用於保存具備映射關係的數據（key-value）。

 

Set、List和Map能夠看作集合的三大類。

     List集合是有序集合，集合中的元素能夠重複，訪問集合中的元素能夠根據元素的索引來訪問。

     Set集合是無序集合，集合中的元素不能夠重複，訪問集合中的元素只能根據元素自己來訪問（也是不能集合裏元素不容許重複的緣由）。

     Map集合中保存Key-value對形式的元素，訪問時只能根據每項元素的key來訪問其value。

 

對於Set、List和Map三種集合，最經常使用的實現類分別是HashSet、ArrayList和HashMap三個實現類。（併發控制的集合類，之後有空研究下）。

 

二、Collection接口

     Collection接口是List、Set和Queue接口的父接口，同時能夠操做這三個接口。

Collection接口定義操做集合元素的具體方法你們能夠參考API文檔，這裏經過一個例子來講明Collection的添加元素、刪除元素、返回集合中元素的個數以及清空集合元素的方法。

public class TestCollection
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Collection c = new ArrayList();
        //添加元素
        c.add("孫悟空");
        //雖然集合裏不能放基本類型的值，但Java支持自動裝箱
        c.add(6);

        System.out.println("c集合的元素個數爲:" + c.size());
       
　　　　 //刪除指定元素
        c.remove(6);
       
　　　　 System.out.println("c集合的元素個數爲:" + c.size());
        //判斷是否包含指定字符串
        System.out.println("c集合的是否包含孫悟空字符串:" + c.contains("孫悟空"));

        c.add("輕量級J2EE企業應用實戰");

        System.out.println("c集合的元素：" + c);        

　　　　　Collection books = new HashSet();

        books.add("輕量級J2EE企業應用實戰");
        books.add("Struts2權威指南");

        System.out.println("c集合是否徹底包含books集合？" + c.containsAll(books));

        //用c集合減去books集合裏的元素
        c.removeAll(books);

        System.out.println("c集合的元素：" + c);

        //刪除c集合裏全部元素
        c.clear();

        System.out.println("c集合的元素：" + c);

        //books集合裏只剩下c集合裏也同時包含的元素
        books.retainAll(c);

        System.out.println("books集合的元素:" + books);
    }
}

程序輸出結果：

c集合的元素個數爲:2 
c集合的元素個數爲:1 
c集合的是否包含孫悟空字符串:true 
c集合的元素：[孫悟空, 輕量級J2EE企業應用實戰] 
c集合是否徹底包含books集合？false 
c集合的元素：[孫悟空] 
c集合的元素：[] 
books集合的元素:[]

 

三、兩種遍歷集合的方法Iterator接口和foreach循環

    一、Iterator接口

 Iterator也是Java集合框架的成員，主要用於遍歷（即迭代訪問）Collection集合中的元素，也稱爲迭代器。

提供的三種方法：

boolean hasNext():返回集合裏的下一個元素。

Object next():返回集合裏下一個元素。

void remove();刪除集合裏上一次next方法返回的元素。

public class TestIterator 
{ 
    public static void main(String[] args) 
    { 
        //建立一個集合 
        Collection books = new HashSet(); 

        books.add("輕量級J2EE企業應用實戰"); 
        books.add("Struts2權威指南"); 
        books.add("基於J2EE的Ajax寶典"); 

        //獲取books集合對應的迭代器 
        Iterator it = books.iterator(); 

        while(it.hasNext()) 
        { 
　　　　　　　//未使用泛型，須要強制轉換
            String book = (String)it.next(); 

            System.out.println(book); 

            if (book.equals("Struts2權威指南")) 
            { 
                it.remove();

        　　　　//使用Iterator迭代過程當中，不可修改集合元素,下面代碼引起異常
        　　　　//books.remove(book); 

            } 

            //對book變量賦值，不會改變集合元素自己 
             book = "測試字符串"; 

        } 
        System.out.println(books); 
    } 
}

程序運行結果：

Struts2權威指南 
基於J2EE的Ajax寶典 
輕量級J2EE企業應用實戰 
[基於J2EE的Ajax寶典, 輕量級J2EE企業應用實戰]

 

說明：

（1）經過語句「book = "測試字符串"; 」對迭代變量book進行賦值時，當咱們再次輸出books集合時，集合裏的元素沒有任何變化。即當使用Iterator對集合元素進行迭代時，Iterator並非把集合元素自己傳給迭代變量，而是把集合元素的值傳給了迭代變量。

（2）當使用Iterator來訪問Collection集合元素時，只有經過Iterator的remove方法刪除（it.remove();）上一次next方法返回的集合元素才能夠給集合中添加元素（book = "測試字符串"; ）。不然引起java.util.ConcurrentModificationExcption異常。

 

    二、使用foreach循環遍歷集合元素。

格式：for(元素類型 t  元素變量 x ： 遍歷對象A) {

                     // 程序塊

}

說明：

（1）foreach簡化了對數組和集合的遍歷，若是不但願遍歷整個集合，或者在循環內部須要操做下標值就須要使用傳統的for循環。

（2）簡化了編程，提升了代碼的可讀性和安全性（不用怕數組越界）。

（3）foreach通常結合泛型使用

實例應用：

public class TestArray {
    public static void main(String args[]) {
        TestArray test = new TestArray();
        test.test1();
        test.listToArray();
        test.testArray3();

    }

    /**
     * foreach語句輸出一維數組
     */
    public void test1() {
        // 定義並初始化一個數組
        int arr[] = { 2, 3, 1 };
        System.out.println("----1----排序前的一維數組");

        for (int x : arr) {
            System.out.println(x); // 逐個輸出數組元素的值
        }

        // 對數組排序
        Arrays.sort(arr);

        // 利用java新特性for each循環輸出數組
        System.out.println("----1----排序後的一維數組");

        for (int x : arr) {
            System.out.println(x); // 逐個輸出數組元素的值
        }
    }

    /**
     * 集合轉換爲一維數組
     */
    public void listToArray() {
        // 建立List並添加元素
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("1");
        list.add("3");
        list.add("4");

        // 利用froeach語句輸出集合元素
        System.out.println("----2----froeach語句輸出集合元素");

        for (String x : list) {
            System.out.println(x);
        }

        // 將ArrayList轉換爲數組
        Object s[] = list.toArray();

        // 利用froeach語句輸出集合元素
        System.out.println("----2----froeach語句輸出集合轉換而來的數組元素");

        for (Object x : s) {
            System.out.println(x.toString()); // 逐個輸出數組元素的值
        }
    }

    /**
     * foreach輸出二維數組測試
     */
    public void testArray2() {
        int arr2[][] = { { 4, 3 }, { 1, 2 } };

        System.out.println("----3----foreach輸出二維數組測試");

        for (int x[] : arr2) {
            for (int e : x) {
                System.out.println(e); // 逐個輸出數組元素的值
            }
        }
    }

    /**
     * foreach輸出三維數組
     */
    public void testArray3() {
        int arr[][][] = { { { 1, 2 }, { 3, 4 } }, { { 5, 6 }, { 7, 8 } } };

        System.out.println("----4----foreach輸出三維數組測試");

        for (int[][] a2 : arr) {
            for (int[] a1 : a2) {
                for (int x : a1) {
                    System.out.println(x);
                }
            }
        }
    }
}

程序運行結果：

----1----排序前的一維數組  2  3  1  ----1----排序後的一維數組  1  2  3  ----2----froeach語句輸出集合元素  1  3  4  ----2----froeach語句輸出集合轉換而來的數組元素  1  3  4  ----4----foreach輸出三維數組測試  1  2  3  4  5  6  7  8