Java集合框架

今日金句

再小的努力，乘以365都很明显

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一、集合框架

集合框架是Java提供的一套用于存储和处理对象的标准化框架，用于代替旧的容器类。它提供了一组接口（如Collection、Set、List、Map等）和类（如ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet、HashMap、TreeMap等），可以用来在程序中存储对象、遍历数据、查找数据、删除数据等

二、Collection接口

2.1概述

Collection接口是Java集合框架中的一个顶层接口，它表示一组对象（元素）的集合，提供对这些元素进行基本操作的方法。该接口定义了用于操作集合的共性方法，包括添加、删除、迭代、查找等常见操作。任何实现了Collection接口的类都可以作为集合框架中的一员来进行统一处理。

2.2常用方法

• boolean add(E e)：向集合中添加一个新的元素。 boolean remove(Object o)：从集合中移除指定的元素。
• boolean isEmpty()：判断集合是否为空。
• int size()：返回集合中元素的数量。
• terator iterator()：返回一个用于迭代访问集合中元素的迭代器，可以使用while循环逐一访问集合中的所有元素。
• void clear()：清空集合中所有元素。
• boolean contains(Object o)：判断集合中是否包含指定的元素。

2.3List和Set

• List：以有序的方式存储一组元素，并可以通过下标（索引）访问和修改其中的元素。代表性的实现类有ArrayList和LinkedList。详解在这里List集合
• Set：存储一组唯一的元素，不允许出现重复值。代表性的实现类有HashSet和TreeSet。详解在这里Set集合

三、Map集合

Map是Java集合框架中的一种集合类型，它用于存储一组由键（key）和值（value）组成的映射关系。Java中的Map接口定义了一系列的方法，用于操作这些映射关系。在Map中，每个键对应一个值，可以通过键快速查找到对应的值。代表性的实现类有HashSet和TreeSet。详解在这里Map集合

四、集合工具类

Java中提供了一些集合工具类，可以用来操作和处理集合，这些工具类通常包含一些静态方法，如排序、搜索、过滤、转换、合并等操作。

4.1Collections

Java中的java.util.Collections工具类是集合框架类库中提供的一个常用工具类，封装了许多常用的集合操作方法，可以方便的对各种集合进行操作。一般常见的使用方法包括集合的排序、查找、修改、替换、拷贝、删除重复等等。

常用的Collections方法如下：

• sort(List list)方法：对List集合进行升序排序。

• reverse(List<?> list)方法：对List集合进行倒序排序。

• binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key)方法：对List集合进行二分查找。

• shuffle(List<?> list)方法：对List集合进行随机排序。

• fill(List<? super T> list, T obj)方法：用指定对象填充List集合。

• copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src)方法：将src集合的元素复制到dest集合中。

• replaceAll(List list, T oldVal, T newVal)方法：使用新的元素替换List集合中的指定元素。

• frequency(Collection<?> c, Object o)方法：查找集合中指定元素出现的次数。

• unmodifiableList(List<? extends T> list)方法：将List集合转换为只读集合，不能对其进行修改操作。

4.2Arrays

java.util.Arrays是Java集合框架中的一个工具类，用于操作和处理数组。该类提供了许多常用的静态方法，如排序、查找、拷贝、比较等。

常用的Arrays方法如下：

• sort(int[] a)方法：对指定的int数组进行排序。

• -binarySearch(int[] a, int key)方法：在指定的int数组中查找指定的元素。

• equals(int[] a, int[] b)方法：比较两个int数组是否相等。

• fill(int[] a, int val)方法：将指定的int值分配给指定的int数组的每个元素。

• copyOf(int[] original, int newLength)方法：将原始int数组复制到一个新数组，新数组的长度为指定长度。

• asList(T… a)方法：将数组转换成List集合。

• toString(int[] a)方法：将int数组转换成字符串形式。

4.3Comparator

java.util.Comparator是一个接口，可以通过实现该接口来定义两个对象之间的排序算法，比较器对象实现了排序规则，是实现排序算法的关键。

常用的比较器方法如下：

• compare(T o1, T o2)方法：比较o1和o2的大小关系，如果o1小于o2返回负整数，如果o1等于o2返回0，如果o1大于o2返回正整数。

• reversed()方法：返回该比较器的逆序比较器。

• thenComparing(Comparator<? super T> other)方法：返回一个比较器，先使用该比较器进行比较，如果比较结果相同再用other比较器完成比较。

• nullsFirst()方法和nullsLast()方法：返回一个比较器，用于比较对象属性为null的情况，nullsFirst()表示null值在前面，而nullsLast()表示null值在后面。

4.4stream

Java 8引入了java.util.stream包，用于对集合数据进行流式操作，提供了一种更为简洁、易读、易维护的方式来处理和分析数据。使用Stream API，可以在不修改原始集合的情况下，对集合中的所有元素进行聚合、查询或操作。

常用的Stream方法如下：

• filter(Predicate<? super T> predicate)方法：对流中的元素进行过滤。

• map(Function<? super T, ? extends R> mapper)方法：将流中的元素转换为另一种类型。

• flatMap(Function<? super T, ? extends Stream<? extends R>> mapper)方法：将流中的每个元素转换为另一个流，并将其连接到一个流。

• distinct()方法：去除流中的重复元素。

• sorted()方法：对流中的元素进行排序。

• limit(long maxSize)方法：截取流中的前maxSize个元素。

• skip(long n)方法：跳过流中前n个元素。

• forEach(Consumer<? super T> action)方法：对流中的每个元素执行指定操作。

• collect(Collector<? super T, A, R> collector)方法：将流中的元素收集到指定的容器中。

五、泛型

5.1概述

Java中的泛型是一种可以使代码具有更好的运行时类型安全性的机制。通俗的说，泛型就是把类型的确定交给使用者，在编译时确定，在运行时是不涉及泛型的。

5.2作用

• 提供了编译时类型安全检查机制，可以让编译器在编译代码时就能够发现类型错误和编程错误，从而减少运行时错误的出现

• 提高代码的可读性和可维护性。通过使用泛型可以使代码更加清晰，易于理解和维护。可以使代码更加抽象化，逻辑更加清晰。

• 避免强制类型转换。泛型可以传递类型参数，使得Java编译器可以自动识别数据类型，避免了类型转换导致的潜在错误。

• 代码重用。使用泛型，可以在不同类型中共享通用方法和数据结构，从而减少编写重复代码的工作量。

• 提高代码的健壮性。泛型不仅可以提高代码的可读性和可维护性，还能够减少类型和运行时的错误，从而提高代码的健壮性。

5.3使用

泛型类：在类名后添加尖括号，尖括号内为类型参数，用于声明一个泛型类。

public class MyClass<T> {
    // 类实现
}

泛型接口：在接口名后添加尖括号，尖括号内为类型参数，用于声明一个泛型接口。

public interface MyInterface<T> {
    // 接口方法定义
}

泛型方法：在方法名前添加尖括号，尖括号内为类型参数，用于声明一个泛型方法。

public <T> void myMethod(T t) {
    // 方法实现
}

类型通配符：使用 <?> 符号表示，代表所有类型都可以接受，主要用在泛型方法和泛型类中。

public void consumeAnyThing(List<?> list) {
    for (Object item : list) {
        System.out.println(item);
    }
}

好啦，今天的分享就到此为止！希望你看完本篇文章有所收获，祝你变得更强！！!