从零开始学java--集合类（1）-优快云博客

容器背后对应的数据结构：

每个容器其实都是对某种特定数据结构的封装

1. Collection：是一个接口，包含了大部分容器常用的一些方法

2. List：是一个接口，规范了ArrayList 和 LinkedList中要实现的方法

ArrayList：实现了List接口，底层为动态类型顺序表
LinkedList：实现了List接口，底层为双向链表

3. Stack：底层是栈，栈是一种特殊的顺序表

4. Queue：底层是队列，队列是一种特殊的顺序表

5. Deque：是一个接口

6. Set：集合，是一个接口，里面放置的是K模型

HashSet：底层为哈希桶，查询的时间复杂度为O(1)
TreeSet：底层为红黑树，查询的时间复杂度为O(),关于key有序的

7. Map：映射，里面存储的是K-V模型的键值对

HashMap：底层为哈希桶，查询时间复杂度为O(1)
TreeMap：底层为红黑树，查询的时间复杂度为O( )，关于key有序

集合根接口

所有的集合类最终都是实现自集合根接口的。

集合类的继承关系相当复杂，但是最顶层都会实现自Collection类。这个接口定义了集合类的一些基本操作。

List列表

在集合框架中，List是一个接口，继承自Collection。

List是集合类型的一个分支，它的主要特性有：

是一个有序的集合，插入元素默认是插入到尾部，按顺序从前往后存放，每个元素都有一个自己的下标位置。
列表中允许存在重复元素（equals方法）。

List的常用方法：

方法	解释
boolean add(E e)	尾插 e
void add(int index, E element)	将 e 插入到 index 位置
boolean addAll(Collection c)	尾插 c 中的元素
E remove(int index)	删除 index 位置元素
boolean remove(Object o)	删除遇到的第一个 o
E get(int index)	获取下标 index 位置元素
E set(int index, E element)	将下标 index 位置元素设置为 element
void clear()	清空
boolean contains(Object o)	判断 o 是否在线性表中
int indexOf(Object o)	返回第一个 o 所在下标
int lastIndexOf(Object o)	返回最后一个 o 的下标
List subList(int fromIndex, int toIndex)	截取部分 list

List的使用：

List是个接口，并不能直接用来实例化。

如果要使用，必须去实例化List的实现类。在集合框架中，ArrayList和LinkedList都实现了List接口。

一般的，如果我们要使用一个集合类，我们会使用接口的引用：

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list=new ArrayList<>(); //使用接口的引用来操作具体的集合类实现，是为了方便日后如果
        // 我们想要更换不同的集合类实现，而且接口中本身已经定义了主要的方法，故没必要直接实现类
        list.add("AAA"); //使用add添加元素
        list.clear();
        System.out.println(list); //打印集合类，可以得到一个非常规范的结果
    }

LinkedList是一个双向链表。

迭代器

元素的遍历：

    public static void main(String[] args) {
        List<String>list1=new LinkedList<>(Arrays.asList("A","B","C"));
        for (int i = 0; i < list1.size(); i++) {
            System.out.println(list1.get(i));
        }
        //支持使用foreach语法，编译后使用的是List的迭代器在进行遍历操作
        for (String s:list1) System.out.println(s);
    }

使用迭代器对集合中的元素进行遍历：

因为集合类的实现方案有很多，可能是链式存储，也可能是数组存储，不同的实现有着不同的遍历方式，而迭代器则可以将多种多样不同的集合类遍历方式进行统一，只需要各个集合类根据自己的情况进行对应的实现就可以了。

    public static void main(String[] args) {
        List<String>list1=new LinkedList<>(Arrays.asList("A","B","C"));

        //通过调用iterator方法快速获取当前集合的迭代器
        //Interator迭代器本身也是一个接口，由具体的集合实现类来根据情况实现
        Iterator<String>iterator=list1.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

在ArrayList和LinkedList中迭代器的实现不同，ArrayList直接按下标访问，LinkedList就是不断向后寻找结点，但都按照迭代器的标准进行了实现。

注意：迭代器的使用是一次性的，用了之后就不能再用了。如果需要再次进行遍历操作，那么需要重新生成一个迭代器对象，为了简便我们可以直接使用‘foreach’语法来快速遍历集合类，效果是完全一样的

在Java8中提供了一个支持Lambda表达式的forEach方法，这个方法接受一个Consumer，也就是对遍历的每一个元素进行操作，这个效果和上面的写法是完全一样的，因为forEach方法内部本质上也是迭代器在处理，这个方法是在lterable接口中定义的：

    public static void main(String[] args) {
        List<String>list1=new LinkedList<>(Arrays.asList("A","B","C"));

        list1.forEach(str ->System.out.println(str));
        //可替换为Lambda表达式
    }

得益于Iterable提供的迭代器生成方法，实际上只要是实现了迭代器接口的类（包括我们自己写的），都可以使用foreach方法。

ListIterable：

这个迭代器是针对于List的强化版本，增加了更多方便的操作，因为List是有序集合，所以它支持两种方向的遍历操作，可以从后向前，从前向后。

    public static void main(String[] args) {

        List<String>list=new ArrayList<>(Arrays.asList("a","b","c"));
        ListIterator<String>iterator1=list.listIterator();
        iterator1.next();
        iterator1.set("n");
        System.out.println(list);
    }