Java基础---集合_java集合index-优快云博客

本文深入讲解了Java集合框架的基本概念，包括Collection、List、Set、Map等主要接口及其典型实现类如ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet、HashMap等的特点与使用方法。同时介绍了集合操作工具类Collections提供的常用静态方法。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

集合

一、集合类概述

•面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式，所以为了方便对多个对象的操作，Java就提供了集合类。

•与数组的区别：

数组虽然也可以存储对象，但长度是固定的，数组中可以存储基本数据类型；

集合只用于存储对象，长度是可变的，还可以存储不同类型的对象。

•java中集合类的关系图：

二、Collection接口概述

•Collection 层次结构中的根接口。Collection表示一组对象，这些对象也称为collection的元素。一些collection允许有重复的元素，而另一些则不允许。一些collection是有序的，而另一些则是无序的。

•Collection接口成员方法

boolean add(E e)//添加某个对象；booleanaddAll(Collection c)//添加一个集合

boolean remove(Object o)//移除某个元素；booleanremoveAll(Collection c)//移除一个集合

void clear()//清空集合；booleanretainAll(Collection c)//去掉集合C以外的元素

boolean contains(Object o)//集合是否包含某个对象；booleancontainsAll(Collection c)//集合是否包含某个集合

int size()//集合大小；boolean isEmpty()//集合是否为空；

Object []toArray()//把集合转成数组，可以实现集合的遍历；Iteratoriterator()//迭代器，集合的专用遍历方式

•Iterator接口概

对 collection进行迭代的迭代器，依赖于集合而存在

Iterator接口成员方法

boolean hasNext()//判断是否还有下一个元素；Enext()//获取下一个元素

2.1 List接口概述

•有序的 collection（也称为序列）。此接口的用户可以对列表中每个元素的插入位置进行精确地控制。用户可以根据元素的整数索引（在列表中的位置）访问元素，并搜索列表中的元素。与set不同，列表通常允许重复的元素。

•List接口方法

void add(intindex,Eelement)//在指定位置插入元素；E remove(int index)//移除指定位置的元素并返回该元素

E get(intindex)//获取指定位置的元素；E set(intindex,Eelement)//修改指定位置的元素

•ListIterator listIterator()//List集合的迭代器，成员方法：booleanhasPrevious()//前面是否还有元素；E previous()//取出前一个元素

2.1.1 ArrayList类概述及使用

•底层数据结构是数组，查询快，增删慢

•线程不安全，效率高

【案例】

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

/*
 * 单例集合的应用
 */
public class SingleRow {
	public static void main(String[] args) {

		ArrayList array = new ArrayList();// 创建集合对象

		array.add("javase");// 创建元素对象，并添加元素
		array.add("javame");
		array.add("javaee");
		array.add("android");
		array.add("IOS");
		Iterator it = array.iterator();// 迭代器遍历
		while (it.hasNext()) {
			System.out.println((String) it.next());
			/*
			 javase
			 javame
			 javaee
			 android
			 IOS
			 */
		}

		array.remove("javame");// 移除元素boolean remove(Object o)//继承Collection
		String s = (String) array.remove(0);// E remove(int index)//继承List
		for (int i = 0; i < array.size(); i++) {// for循环和List的 E get(int index)方法实现遍历
			System.out.println(((String) array.get(i)));
			/*
			 javaee
			 android
			 IOS
			 */

		}

		array.set(2, s);// 将第三个元素修改为新javase，继承List
		Object[] obj = array.toArray();// 继承Collection
		for (int i = 0; i < 3; i++) {
			System.out.println(obj[i]);
			/*
			 javaee
			 android
			 javase
			 */
		}

	}

}

2.1.2 LinkedList类概述及使用

•底层数据结构是链表，查询慢，增删快。线程不安全，效率高

•LinkedList类特有功能

public voidaddFirst(E e)及addLast(Ee)//在最前面机在最后面添加一个数据

public E getFirst()及getLast()//获取集合第一个和最后一个元素

public EremoveFirst()及public EremoveLast()//移除集合第一个元素和最后一个元素的值并返回被移除的值

2.2 Set接口概述

•一个不包含重复元素的collection。

2.2.1 HashSet类概述

•不保证 set的迭代顺序。特别是它不保证该顺序恒久不变。

•保证元素唯一性：底层数据结构是哈希表(元素是链表的数组)；哈希表依赖于哈希值存储；添加功能底层依赖两个方法：inthashCode()和boolean equals(Object obj)

2.2.2 TreeSet类概述

•使用元素的自然顺序对元素进行排序

•或者根据创建set时提供的 Comparator进行排序

•具体取决于使用的构造方法。

•底层数据结构是红黑树(红黑树是一种自平衡的二叉树)，保证元素的排序和唯一性的

三、Map接口概述lMap接口概述

•一个映射不能包含重复的键；每个键最多只能映射到一个值

•与Collection的区别：Map是双列的，Collection是单列的；Map的键唯一，Collection的子体系Set是唯一的；Map集合的数据结构值针对键有效，跟值无关；Collection集合的数据结构是针对元素有效

•Map接口成员方法

V put(K key,V value)//向集合添加键和值；V remove(Object key)/移除某个键元素

void clear()//清空集合中所有元素；booleanisEmpty()//集合是否为空；int size()//返回集合大小

boolean containsKey(Object key)//是否包含某个键元素；booleancontainsValue(Object value)//是否包含某个值元素

V get(Object key)//返回某个键元素；Set<K>keySet()//获取键集合；Collection<V> values()//获取值集合；Set<Map.Entry<K,V>>entrySet()//获取键值对集合

3.1 HashMap类概述

•键是哈希表结构，可以保证键的唯一性

3.2 LinkedHashMap类概述

•Map 接口的哈希表和链接列表实现，具有可预知的迭代顺序。

3.3 TreeMap类概述

•键是红黑树结构，可以保证键的排序和唯一性

3.4 Map集合遍历

•方式1：根据键找值

获取所有键的集合；

遍历键的集合，获取到每一个键；

根据键找值

•方式2：根据键值对对象找键和值

获取所有键值对对象的集合；

遍历键值对对象的集合，获取到每一个键值对对象；

根据键值对对象找键和值

【案例】

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.Set;

/*  为了更符合要求：
  		这次的数据就看成是学员对象。
javaee+hadoop
	辅导班
		张三---22
		李四---23
	高级班
		德艺双馨---24
		珍珍---16
java+android
	辅导班
		肖霞---24
		飒飒---22
	高级班
		index80---25
		janjan---18*/
		
public class DoubleRow {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建大集合
		HashMap<String, HashMap<String, ArrayList<Trainee>>> bigMap = new HashMap<String, HashMap<String, ArrayList<Trainee>>>();

		// 辅导班数据
		HashMap<String, ArrayList<Trainee>> tutorial = new HashMap<String, ArrayList<Trainee>>();

		ArrayList<Trainee> array1 = new ArrayList<Trainee>();
		array1.add(new Trainee("张三", 22));
		array1.add(new Trainee("李四", 23));

		ArrayList<Trainee> array2 = new ArrayList<Trainee>();
		array2.add(new Trainee("德艺双馨", 24));
		array2.add(new Trainee("珍珍", 16));

		tutorial.put("辅导班", array1);
		tutorial.put("高级班", array2);
		bigMap.put("javaee+hadoop", tutorial);

		// 高级班数据
		HashMap<String, ArrayList<Trainee>> Senior = new HashMap<String, ArrayList<Trainee>>();

		ArrayList<Trainee> array3 = new ArrayList<Trainee>();
		array3.add(new Trainee("肖霞", 24));
		array3.add(new Trainee("飒飒", 22));

		ArrayList<Trainee> array4 = new ArrayList<Trainee>();
		array4.add(new Trainee("index80", 25));
		array4.add(new Trainee("janjan", 18));

		Senior.put("辅导班", array3);
		Senior.put("高级班", array4);
		bigMap.put("java+android", Senior);

		// 遍历集合
		Set<String> heimaMapSet = bigMap.keySet();
		for (String heimaKey : heimaMapSet) {
			System.out.println(heimaKey);
			HashMap<String, ArrayList<Trainee>> heimaMapValue = bigMap
					.get(heimaKey);
			Set<String> heimaValueSet = heimaMapValue.keySet();
			for (String heimaValueKey : heimaValueSet) {
				System.out.println("\t" + heimaValueKey);
				ArrayList<Trainee> heimaMapValueValue = heimaMapValue
						.get(heimaValueKey);
				for (Trainee s : heimaMapValueValue) {
					System.out.println("\t\t" + s.getName() + "---"
							+ s.getAge());
				}
			}
		}
	}
}

//学员类
class Trainee {
	private String name;
	private int age;

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

	public String getName() {
		return name;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

}

四、Collections类概述和成员方法

•针对集合操作的工具类

•Collections成员方法

public static <T> void sort(List<T> list)//排序

publicstatic<T> intbinarySearch(List<?>list,T key)//二分法查找

public static <T> Tmax(Collection<?>coll)//最大值

public static void reverse(List<?>list)//反转元素

public static void shuffle(List<?> list)//打乱顺序