【Java笔记】第13章：集合

Java集合体系全面解析
原创 于 2024-10-27 16:00:00 发布 · 844 阅读 · 14 ·
CC 4.0 BY-SA版权
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
文章标签：

#java #笔记

在这里插入图片描述

上期回顾: 【Java笔记】第12章：常用类
个人主页：C_GUIQU
归属专栏：Java

在这里插入图片描述

目录

正文

1. 概念

1.1 定义

  • 集合是一种工具，也是一种容器，用于存储数量不等的多个对象。

1.2 位置

  • 集合相关的接口和类位于java.util包中。

1.3 学习要点

  • 学习集合从以下4个点入手：
    • 集合接口的特点
    • 集合接口中功能方法
    • 集合接口对应的实现类
    • 集合的遍历方式

2. Collection集合体系

2.1 父接口：Collection接口

  • 特点：存储任意类型Object对象。
  • 方法：
    • boolean add(Object o)：将o对象添加到集合中。
    • boolean contains(Object o)：判断当前集合中是否包含o元素，包含-true；否则-false。
    • boolean remove(Object o)：将o对象从当前集合中移除、删除。
    • int size()：获取集合中有效元素的个数
  • 实现类：没有直接的实现类，详见子接口。
  • 遍历：详见子接口。

2.2 子接口：List接口

  • 特点：存储任意类型的Object对象，有序、有下标、元素允许重复。下标的范围：0 ~ 有效元素个数 - 1 (0 ~ size - 1)
  • 方法：
    • boolean add(Object o)：将元素存储到List集合，默认存储在集合的尾部。
    • add(int index,Object o)：将指定的元素插入到集合对应的下标位置。
    • Object get(int index)：返回指定下标对应集合元素。
    • Object remove(int index)：删除指定下标对应的元素，返回值代表被删除的对象。
    • Object set(int index, Object o)：将指定下标对应元素进行修改，修改为o对象。返回值代表被修改之前的元素。
  • 实现类：
    • ArrayList：底层数组实现的，查询操作时效率较高，增删操作效率较低。JDK2.0版本，线程不安全，运行效率较高。示例代码如下：
import java.util.ArrayList;

public class ArrayListExample {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Object> arrayList = new ArrayList<>();
        arrayList.add("element1");
        arrayList.add(2);
        System.out.println("ArrayList size: " + arrayList.size());
        System.out.println("Element at index 0: " + arrayList.get(0));
        arrayList.remove(0);
        System.out.println("ArrayList size after removal: " + arrayList.size());
    }
}
  • Vector：底层数组实现的，查询操作时效率较高，增删操作效率较低。JDK1.0版本，线程安全，效率较低。
  • LinkedList：底层链表实现，查询操作时效率较低，增删效率较高。线程不安全，运行效率较高。
  • 遍历：
    • 下标遍历：通过集合中的下标对集合元素进行一一访问。示例代码如下：
import java.util.ArrayList;

public class ListIndexTraversalExample {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("element1");
        list.add("element2");
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.println("Element at index " + i + ": " + list.get(i));
        }
    }
}
  • forEach遍历：直接利用变量名操作集合元素即可。变量的数据类型取决于集合的泛型类型。forEach遍历的底层原理是迭代器遍历。示例代码如下：
import java.util.ArrayList;

public class ListForEachTraversalExample {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("element1");
        list.add("element2");
        for (String element : list) {
            System.out.println("Element: " + element);
        }
    }
}

2.3 泛型

  • 泛型集合：安全性的集合，可以对集合中数据统一管理，并且强制约束集合的元素类型一致。
  • 泛型类：
    • 语法：class类名<泛型标识1,泛型标识2>{ // 将泛型标识作为数据类型应用 }
    • 应用：在创建对象时，需要制定泛型的数据类型。

2.4 集合工具类：Collections

  • 常用方法：
    • static void reverse(List list)：将集合中元素进行倒置。示例代码如下：
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;

public class CollectionsReverseExample {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        Collections.reverse(list);
        for (Integer element : list) {
            System.out.println("Element: " + element);
        }
    }
}
  • static void shuffle(List list)：对集合中元素进行随机显示。
  • static void sort(List list)：对集合中元素进行排序。

2.5 子接口：Set接口

  • 特点：存储多个任意类型的对象，无序、无下标、元素的内容不允许重复。
  • 方法：继承于父接口Collection中的方法。
  • 实现类：HashSet
    • 自定义类型的对象存储在HashSet中，如何保证HashSet元素内容不重复？覆盖hashCode方法和equals方法。示例代码如下：
import java.util.HashSet;

class MyClass {
    private String name;
    private int age;

    public MyClass(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return name.hashCode() + age;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj) return true;
        if (obj == null || getClass()!= obj.getClass()) return false;
        MyClass other = (MyClass) obj;
        return age == other.age && name.equals(other.name);
    }
}

public class HashSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<MyClass> hashSet = new HashSet<>();
        hashSet.add(new MyClass("John", 25));
        hashSet.add(new MyClass("John", 25));
        System.out.println("HashSet size: " + hashSet.size());
    }
}
  • HashSet保证元素不重复执行的原理。
  • 遍历方式：forEach(底层原理迭代器遍历)

3. Map集合体系

3.1 特点

  • 存储任意的键值对(key - value)，Map中一个集合元素是一个键值对。
  • 键：无序、无下标、不允许重复(唯一)。
  • 键值对示例：{“key1”:“value1”,“key2”:“value2”}
  • 值：无序、无下标、允许重复。

3.2 方法

  • V put(K key,V value)：往Map集合中添加一个键值对，如果键在Map中没有存在，则直接添加，返回值为null；如果键在Map中已经存在，则新的Value覆盖原有的value数据，被覆盖的value数据作为返回值进行返回。
  • V remove(K key)：根据键，删除对应的键值对，被删除的值(value)作为返回值返回。
  • V get(K key)：根据键，返回对应的值(value)。
  • boolean containsKey(K key)：判断Map集合中是否包含指定的键，包含-true；不包含-false。
  • boolean containsValue(V value)：判断Map集合中是否包含指定的值，包含-true；不包含-false。
  • 以下是一个简单的示例代码，演示了put、get和remove方法的使用：
import java.util.HashMap;

public class MapExample {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("key1", "value1");
        map.put("key2", "value2");
        System.out.println("Value for key1: " + map.get("key1"));
        map.remove("key2");
        System.out.println("Map size after removal: " + map.size());
    }
}
  • int size()：获取Map中键值对的个数。

3.3 实现类

  • HashMap：JDK1.2版本，线程不安全，运行效率较高，允许null作为key/value。
  • Hashtable：JDK1.0版本，线程安全，运行效率慢，不前景null作为key/value。
  • Properties：是Hashtable的子类，要求键和值都是String类型。开发时，通常用于读取配置文件。
  • SortedMap：是Map子接口，可以对键完成自动排序。实现类：TreeMap
  • LinkedHashMap：是HashMap的子类，按照添加的顺序完成键值对的存储。

3.4 遍历

  • 第一种遍历方式：键遍历，通过keySet()方法获取Map所有的键。示例代码如下：
import java.util.HashMap;
import java.util.Set;

public class MapKeyTraversalExample {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("key1", "value1");
        map.put("key2", "value2");
        Set<String> keys = map.keySet();
        for (String key : keys) {
            System.out.println("Key: " + key + ", Value: " + map.get(key));
        }
    }
}
  • 第二种遍历方式：值遍历，通过values()获取Map中所有的值。
import java.util.HashMap;
import java.util.Collection;

public class MapValueTraversalExample {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("key1", "value1");
        map.put("key2", "value2");

        Collection<String> values = map.values();
        for (String value : values) {
            System.out.println("Value: " + value);
        }
    }
}
  • 第三种遍历方式：键值对遍历，通过entrySet方法获取Map中所有键值对。示例代码如下：
import java.util.HashMap;
import java.util.Set;
import java.util.Map.Entry;

public class MapEntryTraversalExample {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("key1", "value1");
        map.put("key2", "value2");
        Set<Entry<String, String>> entries = map.entrySet();
        for (Entry<String, String> entry : entries) {
            System.out.println("Key: " + entry.getKey() + ", Value: " + entry.getValue());
        }
    }
}

结语
感谢您的阅读！期待您的一键三连！欢迎指正！
在这里插入图片描述

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

【Air】

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付：¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足，请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值