Java集合框架详解(特容易上手)

如上只显示Java集合框架中常用的接口和类，省略了部分中间类。如有需要，可查询JDK1.8帮助文档。
Map接口独立于Collection接口，但属于集合框架中的一部分
从以上内容可以看出，Java的集合类主要由两个接口派生而成:Collection接口和Map接口。Collection接口和Map接口是Java集合框架的根接口，这两个接口包括了一些子接口或实现类。其中，Collection接口常用的子接口包含List接口和Set接口；另外一个重要接口是Map接口，它是独立一支，以上三者都是集合接口，其实现类为Java中经常使用的集合类型。Java集合框架常用接口说明如下所示。此外，Java集合框架还包括相关的工具类(Iterator迭代器接口、Arrays类和Collections类)

1.2.2 Java集合框架常用接口

Collection

单值集合的根接口，是最基本的集合接口。
一个Collection代表一组Object。Java不提供其实现类，只提供子接口(如List接口和Set接口)
Collection接口存储一组可重复的无序对象

Set

继承Collection接口，存储一组不可重复的无序对象

List

继承Collection接口，存储一组可重复的有序对象
元素顺序以元素插入的次序来放置元素，不会重新排序
通过索引访问数组元素，索引从0开始
List接口常用的实现类有ArrayList类和LinkedList类

Map

存储成对数据的根接口，可存储一组"键-值"对象。(就像身份证号对应名字一样，身份证号就是键，可以根据身份证号来找到对应的名字，名字就是值，名字可以重复有，但是身份证号没有重复的)
提供键(key)到值(value)的映射，Map中的键不要求有序，不允许重复。值同样不要求有序，但允许重复。
可以通过键找到对应的值。

Iterator

集合迭代器，能够遍历集合元素的接口。

Collections

与Collection是不同的概念，它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法。
包含各种有关集合操作的静态方法。
是一个工具类，不能实例化。

在后面将使用接口名命名此接口的实现类组成的集合，例如，List集合为List接口所有实现类(ArrayList类和LinkedList类)组成的集合，同理，Set集合为Set接口的所有实现类组成的集合。

1.3 Collection接口

Collection接口是List接口、Set接口的父接口，该接口中定义的方法既可用于操作Set集合，也可用于操作List集合。Collection接口常用的方法如下:

1.3.1 常用方法

1.3.2 案例

观察此案例就可理解Collection接口的常用方法是大概如何使用

打印结果

1.4 集合的遍历

当使用System.out.println()方法输出集合对象时，其将以[1,1,...]的形式输出，这是因为所有的Collection实现类都重写了toString()方法，该方法可以一次性地输出集合中的所有元素。但是，如果想依次访问集合里的每一个元素，并实现对该元素的操作，则需要使用某种方式遍历集合元素。下面将介绍两个方法。

1.4.1 使用Iterator(迭代器)接口遍历集合元素

Iterator接口也是Java集合框架的成员，但它与集合不一样。集合主要用于存储其他对象，而Iterator接口主要用于遍历(迭代访问)Collection集合中的元素，Iterator对象也被称为迭代器。

Iterator接口隐藏了各种Collection实现类的底层细节，向应用提供了遍历Collection集合元素的统一编程接口。Iterator接口定义了以下两个常用方法:

boolean hasNext()

判断是否存在下一个遍历元素，存在则返回true

Object next()

返回遍历的当前元素

若有一个Iterator对象，则必然有一个与之关联的Collection集合。没有集合的Iterator接口就像五本之木，无法发挥作用。

1.4.2 使用增强for循环遍历集合元素

除可以使用Iterator接口遍历Collection集合中的元素外，使用foreach循环遍历集合元素会更加便捷。foreach循环是JDK1.5引入的语法结构，也被称为增强for循环，可用于遍历集合和数组。其语法如下:

for(数据类型 type 迭代变量名 value:迭代对象 object){
//引用迭代变量value的语句
}

1.4.3 案例奉上

1.4.4 集合遍历的超简单语法(敲完代码再看噢)

不管使用Iterator迭代器遍历集合还是foreach遍历集合，只要记得一个口令，循，存，转，调就行了；

二.List

List集合为列表类型，以线性方式存储对象。List集合中的元素允许重复，各元素的顺序就是对象插入的顺序。用户可以通过使用索引来访问List集合中的元素。

2.1主要方法

对于由Collection定义的add（）和addAll（）方法外，List增加了方法add（int，Object）和addAll（int，Collection），这俩方法可以在指定的下标处插入元素。

List集合的特点就是存取有序，可以存储重复的元素，可以用下标进行元素的操作

2.2ArrayList集合

ArrayList支持可随需要而增长的动态数组。在Java数组中，长度是固定的，因此在数组被创建后，不能修改长度，这意味着开发者需要实现知道数组的长度。但在一般情况下，只有在运行时才知道数组长度。为了解决这个问题，ArrayList因此而生。

2.2.1代码演示

class Test{
	public static void main(String[] args) {
		
	ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();
	
	System.out.println("list1初始长度为："+ list1.size());
		list1.add("A");  
		list1.add("B");
		list1.add("C");
		list1.add("D");
		list1.add("E");
		list1.add("F");
		//将B2添加在list1的index=1的位置
		list1.add(1, "B2");
	System.out.println("list1加入元素后的大小：" + list1.size());
	System.out.println("list1元素为："+ list1);
		list1.remove("A");
		list1.remove(2);
	System.out.println("list1删除元素后的大小：" + list1.size());
	System.out.println("list1元素为：" + list1);
}
}

Output:

list1初始长度为：0
list1加入元素后的大小：7
list1元素为：[A, B2, B, C, D, E, F]
list1删除元素后的大小：5
list1元素为：[B2, B, D, E, F]      // 需要移动数据，使得B2作为index=0的元素。

注意，list1开始为空，随着元素的加入，大小增加。当每个元素被删除时，大小会每次变小。

底层是使用数组实现，所以查询速度快，增删速度慢。

2.3ArrayList如何存入自定义的数据？

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;


public class Student{	
	
	private String name;
	private int id;
	
	public Student(){}
	
	public Student(String name, int id)
	{
		super();
		this.name = name;
		this.id = id;
	}

	public String getName()
	{
		return name;
	}
	public void setName(String name)
	{
		this.name = name;
	}
	public int getId()
	{
		return id;
	}
	public void setId(int id)
	{
		this.id = id;
	}	
	
}


class Test{
	public static void main(String []args) {
			
	  ArrayList<Student> list1 = new ArrayList<>();
		list1.add(new Student("lili",001));
		list1.add(new Student("haha",002)); //匿名对象存入集合
		list1.add(new Student("wawa",003));
			
		Iterator<Student> it=list1.iterator();
		while(it.hasNext()) {
			Student stu = it.next();
			System.out.println(stu.getName()+stu.getId());
				
			}

2.4LinkedLIst集合

除了LinkedList继承的方法以外，它本身还定义了一些有用的方法。

addFirst（）可以在列表头增加元素
addLast（）可以在列表尾部增加元素
getFirst（）可以获取第一个元素
removeFirst（）可以删除第一个元素
removeLast（）可以删除最后一个元素
getFirst() 返回此列表的第一个元素
getLast() 返回此列表的最后一个元素

LinkedList:是基于链表结构实现的，所以查询速度慢，增删速度快，提供了特殊的方法，对头尾的元素操作（进行增删查）

使用LinkedList实现栈

import java.util.LinkedList;

public class MyStack {
    private LinkedList<String> linkList = new LinkedList<String>();
    
    // 压栈
    public void push(String str){
        linkList.addFirst(str);
    }
    
    // 出栈
    public String pop(){
        return linkList.removeFirst();
    }
    
    // 查看
    public String peek(){
        return linkList.peek();
    }
    
    // 判断是否为空
    public boolean isEmpty(){
        return linkList.isEmpty();
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
    
        StackTest stack = new StackTest();
        stack.push("first");
        stack.push("second");
        stack.push("third");
        stack.push("forth");
        stack.push("fifth");
        // 取出
        while (!stack.isEmpty()){
            String pop = stack.pop();
            System.out.println(pop);
        }
       
    }

}

Output

        fifth
        fourth
        third
        second
        first

也可实现队列。

2.5ArrayList和LinkedLIst

ArrayList和LinkedList顾名思义，ArrayList是Array(动态数组)的数据结构，相当于动态数组；LinkedList是Link(链表)的双向数据结构，也可当作堆栈、队列、双端队列。
对于随机访问List时（get和set操作），ArrayList比LinkedList的效率更高，因为LinkedList是线性的数据存储方式，所以需要移动指针从前往后依次查找。
对于新增和删除操作add和remove，LinedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据（可以在上述ArrayList代码中体现）。
两者缺点都为线性不安全

ArrayList和LinkedList线程不安全，在多线程中不建议使用。

后续将继续补充集合的其他框架！！！