java集合框架

最新推荐文章于 2025-11-27 10:55:11 发布

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本文详细介绍了Java集合框架中的ArrayList、Vector和LinkedList的常用方法，并展示了如何使用Iterator接口。此外，还概述了Collection接口的继承关系，以及Map和Set接口的基本概念和用途。示例代码演示了各种集合类的方法应用，包括添加、删除、查找和遍历元素等操作。

浅谈java集合

ArrayList常用方法的运用
Vector常用方法的运用
- LinkedList常用方法的运用
- - Iterator接口的运用
Collection （集合的最大接口）继承关系
- Map接口
- - Set接口

上述类图中，实线边框的是实现类，比如ArrayList，LinkedList，HashMap等，折线边框的是抽象类，比如AbstractCollection，AbstractList，AbstractMap等，而点线边框的是接口，比如Collection，Iterator，List等

集合的特点：
集合用来存储不同类型的对象（基本数据类型除外），存储长度可变。
Java集合中实际存放的只是对象的引用，每个集合元素都是一个引用变量，实际内容都放在堆内存或者方法区里面，但是基本数据类型是在栈内存上分配空间的，栈上的数据随时就会被收回的。

ArrayList常用方法的运用

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
/*
   ArrayList常用方法的运用
 */

public class Demo1 {
    public static void main(String[] args){
        //ArrayList: 使用的是数组结构，对于增加删除慢，查找快
        ArrayList<Integer> data = new ArrayList<>();
        data.add(100);   //将指定的元素添加到此列表的末尾
        data.add(200);
        data.add(300);
        data.add(2,121);  //将指定的元素添加到指定的未知
        System.out.println(data.get(0)); //得到指定位置的元素
         // data.clear(); //删除所有元素
        System.out.println(data.get(2));
        data.indexOf(0);  //返回此列表中第一次出现的指定元素的索引，如果此列表不包含该元素，则返回-1。
        System.out.println(data.get(0));
        data.remove(0);  //删除此列表中指定位置的元素
        System.out.println(data.get(0));
        data.set(1,110);  //set用于指定元素替换指定位置的元素，前面是位置，后面是元素
        System.out.println(data.get(1));
        int i = data.size();   //返回此列表中的元素素
        System.out.println(i);
        System.out.println(Arrays.toString(data.toArray()));  //以适当的顺序（从第一个元素到最后一个元素）返回包含此列表中所有元素的数组。
    }
}

Vector常用方法的运用

import java.util.Arrays;
import java.util.Vector;
/*
    Vector常用方法的运用
 */

public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        //Vector : 使用的是数组结构，对于增加删除慢，查找快
        Vector<Integer> data = new Vector<>();
        data.add(111);
        data.add(112);  //将指定元素插入此Vector中的指定位置
        System.out.println(data.get(0)); //返回此Vector中指定位置的元素。
        data.add(1,123);  //将指定元素插入此Vector中的指定位置
        data.add(2,110);
        System.out.println(data.get(1));
        data.remove(1);  //删除此Vector中的指定位置的指定元素
        System.out.println(data.get(1));
        System.out.println(data.hashCode());  //返回此Vector的哈希码值。
        data.set(1,125);  //用指定的元素替换此Vector中指定位置的元素
        System.out.println(data.get(1));
        System.out.println(data.size()); //返回此向量中的组件数。
        System.out.println(Arrays.toString(data.toArray()));  //以正确的顺序返回包含此Vector中所有元素的数组
        System.out.println(data.toString());  //返回此Vector的字符串表示形式，包含每个元素的String表示形式。
    }
}

LinkedList常用方法的运用

public class Demo3 {
    public static void main(String[] args) {
        //LinkedList :  使用的是双向链表结构，对于增加删除快，查找慢
        LinkedList<Integer> data = new LinkedList<>();
        //将指定元素插入此列表中的指定位置。
        data.add(0,100);
        //将指定的元素追加到此列表的末尾
        data.add(110);
        //在此列表的开头插入指定的元素。
        data.addFirst(222);
        //将指定的元素追加到此列表的末尾
        data.addLast(333);
        //返回此列表中指定位置的元素
        System.out.println(data.get(0));
        //返回此列表中的第一个元素
        System.out.println(data.getFirst());
        //返回此列表中的最后一个元素
        System.out.println(data.getLast());
        //删除此列表中指定位置的元素
        data.remove(1);
        //检索并删除此列表的头部（第一个元素）
        data.remove();
        //压栈
        data.push(100);
        data.push(200);
        //弹栈
        Integer i = data.pop();
        System.out.println(i);
        //用指定元素替换指定位置的元素
        data.set(1,369);
        System.out.println(data.get(1));
        //返回此列表中的元素数。
        System.out.println(data.size());
        //以适当的顺序（从第一个元素到最后一个元素）返回包含此列表中所有元素的数组。
        System.out.println(Arrays.toString(data.toArray()));




    }
}

Iterator接口的运用

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;
/*
  Iterator接口的运用 
 */

public class Demo4 {
    public static void main(String[] args) {
        //Iterator
        //ListIterator
        ArrayList<Integer> data = new ArrayList<>();
        data.add(1);
        data.add(2);
        data.add(3);
        data.add(4);
        data.add(5);
        /*Iterator<Integer> iterator = data.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            Integer i = iterator.next();
            System.out.println(i);
        }
        //返回列表中的下一个元素并前进光标位置
        iterator.next();
        //从列表中删除 next()或 previous() （可选操作）返回的最后一个元素。
        iterator.remove();
        System.out.println(data.size());*/
        ListIterator<Integer> iterator = data.listIterator();
        iterator.add(100);
        iterator.next();
        //返回列表中的下一个元素并前进光标位置。
        iterator.next();
        System.out.println(iterator.next());

    }
}

Collection （集合的最大接口）继承关系

Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object，即Collection的元素（Elements）。一些Collection允许相同的元素而另一些不行，一些能排序而另一些不行。Java SDK不提供直接继承自Collection的类，Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”，如List和Set。
所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数：无参数的构造函数用于创建一个空的Collection；有一个Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection，这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后一个构造函数允许用户复制一个Collection。
（1）List：有序，可以存放重复的内容
（2）Set：无序，不能存放重复的内容，所以的重复内容靠hashCode()和equals()两个方法区分
（3）Queue：队列接口
（4）SortedSet：可以对集合中的数据进行排序

Map接口

Map是一种把键对象和值对象进行关联的容器，而一个值对象又可以是一个Map，依次类推，这样就可形成一个多级映射。对于键对象来说，像Set一样，一个Map容器中的键对象不允许重复，这是为了保持查找结果的一致性；如果有两个键对象一样，那你想得到那个键对象所对应的值对象时就有问题了，可能你得到的并不是你想的那个值对象，结果会造成混乱，所以键的唯一性很重要，也是符合集合的性质的。当然在使用过程中，某个键所对应的值对象可能会发生变化，这时会按照最后一次修改的值对象与键对应。对于值对象则没有唯一性的要求。你可以将任意多个键都映射到一个值对象上，这不会发生任何问题（不过对你的使用却可能会造成不便，你不知道你得到的到底是那一个键所对应的值对象）。
请注意，Map没有继承Collection接口，Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key，每个key只能映射一个value。Map接口提供3种集合的视图，Map的内容可以被当作一组key集合，一组value集合，或者一组key-value映射。
注意：由于Map中作为key的对象将通过计算其散列函数来确定与之对应的value的位置，因此任何作为key的对象都必须实现hashCode和equals方法。

实现Map接口的子类：
——Hashtable：Hashtable继承Dictionary<K,V>类，实现了Map接口，实现一个key-value映射的哈希表。任何非空（non-null）的对象都可作为key或者value。是同步的。
——HashMap：HashMap和Hashtable类似，不同之处在于HashMap是非同步的，并且允许null，即null value和null key。
但是将HashMap视为Collection时（values()方法可返回Collection），其迭代子操作时间开销和HashMap的容量成比例。因此，如果迭代操作的性能相当重要的话，不要将HashMap的初始化容量设得过高，或者load factor过低。
——LinkedHashMap：是HashMap的一个子类，如果需要输出的顺序和输入的相同,那么用LinkedHashMap可以实现。Key和Value都允许空；Key重复会覆盖、Value允许重复;非线程安全;有序。
——TreeMap：底层是二叉树数据结构。线程不同步。可以用于给map集合中的键进行排序。

Set接口

该Set接口放置额外的约定，超过从继承Collection接口，所有构造函数的合同，而位于该合同add ， equals和hashCode方法。为方便起见，此处还包括其他继承方法的声明。（这些声明附带的规范是针对Set接口定制的，但它们不包含任何其他规定。）

注意：如果将可变对象用作set元素，则必须非常小心。如果在对象是集合中的元素时以影响equals比较的方式更改对象的值，则不指定集合的行为。这种禁令的一个特例是，不允许将一个集合作为一个元素包含在内。

方法运用:

变量和类型	方法	描述
boolean	add(E e)	如果指定的元素尚不存在，则将其添加到此集合（可选操作）。
boolean	addAll(Collection<? extends E> c)	如果指定集合中的所有元素尚未存在（可选操作），则将其添加到此集合中。
void	clear()	从该集合中删除所有元素（可选操作）。
boolean	contains(Object o)	如果此set包含指定的元素，则返回 true 。
boolean	containsAll(Collection<?> c)	如果此集合包含指定集合的所有元素，则返回 true 。
static Set	copyOf(Collection<? extends E> coll)	返回包含给定Collection的元素的 unmodifiable Set 。
boolean	equals(Object o)	将指定对象与此set进行相等性比较。
int	hashCode()	返回此set的哈希码值。
boolean	isEmpty()	如果此集合不包含任何元素，则返回 true 。
Iterator	iterator()	返回此set中元素的迭代器。
static Set	of()	返回包含零元素的不可修改集。
static Set	of(E e1, E e2, E e3, E e4, E e5, E e6)	返回包含六个元素的不可修改集。
static Set	of(E e1, E e2, E e3, E e4, E e5, E e6, E e7)	返回包含七个元素的不可修改集。
boolean	remove(Object o)	如果存在，则从该集合中移除指定的元素（可选操作）。
boolean	removeAll(Collection<?> c)	从此集合中删除指定集合中包含的所有元素（可选操作）。
boolean	retainAll(Collection<?> c)	仅保留此集合中包含在指定集合中的元素（可选操作）。
int	size()	返回此集合中的元素数（基数）。
Object[]	toArray()	返回包含此set中所有元素的数组。