集合类 java学习 Lesson 6

于 2012-05-27 12:01:00 发布
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文章标签： java 数据结构与算法
本文深入介绍了Java集合框架的核心概念，包括各种接口如Set、List、Map等的特点与用途，以及其实现类如ArrayList、HashSet、TreeSet的具体应用场景。此外，还详细解释了迭代器的使用方法，并提供了多个示例代码帮助理解。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >



集合框架中的接口

collection：集合层次中的根接口，JDK没有提供这个接口直接的实现类

set： 不能包含重复的元素。SortedSet是一个按照升序排列元素的Set。

List：是一个有序的集合，可以包含重复的元素。提供了按索引访问的方式。

Map:包含了key-value对。Map不能包含重复的key。SortedMap是一个按照升序排列key的Map。



集合框架中的实现类

ArrayList：可以看作是能够自动增长容量的数组。

利用ArrayList的toArray()返回一个数组。

Arrays.asList()返回一个列表。

迭代器（iterator） 提供了一种通用的方式去访问集合中的元素。


Collections类

排序：Collections.sort()

（1）自然排序

（2）实现比较器（Comparator）接口。

取最大和最小的元素：Collections.max() , Collections.min().

在已排序的List中搜索指定的元素：Collections.binarySearch()。


LinkedList

LinkedList是采用双向循环链表实现的。

利用LinkedList实现栈（stack）、队列（queue）、双向队列（double-ended queue）。


HashSet

实现Set接口的hash table（哈希表），依靠hashMap来实现的。

我们应该为要存放到散列表的各个对象定义hashCode()和equals()。


散列表

散列表又称为哈希表。散列表算法的基本思想是：
以结点的关键字为自变量，通过一定的函数关系（散列函数）计算出对应的函数值，以这个值作为该结点存储在散列表中的地址。
当散列表中的元素存放太满，就必须进行再散列，将产生一个新的散列表，所有元素存放到新的散列表中，原先的散列表将被删除。在Java语言中，通过负载因子(load factor)来决定何时对散列表进行再散列。例如：如果负载因子是0.75，当散列表中已经有75%的位置已经放满，那么将进行再散列。
负载因子越高(越接近1.0)，内存的使用效率越高，元素的寻找时间越长。负载因子越低(越接近0.0)，元素的寻找时间越短，内存浪费越多。
HashSet类的缺省负载因子是0.75。


TreeSet

TreeSet是依靠TreeMap来实现的。

TreeSet是一个有序集合，TreeSet中元素将按照升序排列，缺省是按照自然顺序进行排列，意味着TreeSet中元素要实现Comparable接口

我们可以在构造TreeSet对象时，传递实现了Comparator接口的比较器对象。

HashSet是基于Hash算法实现的，其性能通常都优于TreeSet。我们通常都应该使用HashSet，在我们需要排序的功能时，我们才使用TreeSet。


HashMap

HashMap对key进行散列。
keySet()、values()、entrySet()。


TreeMap

TreeMap按照key进行排序。


java1.0/1.1的集合类

Vector：用ArrayList代替Vector。
Hashtable：用HashMap代替Hashtable。
Satck：用LinkedList代替Stack。
Properties


ArrayListTest

import java.util.*;
class ArrayListTest{
	public static void printElements(Collection c) {
		Iterator it=c.iterator();
		while(it.hasNext()) {
			System.out.println(it.next());
		}
	}
	public static void main (String[] args) {
		//ArrayList<Point> al=new ArrayList<Point>();
		/*al.add("winsun");
		al.add("weixin");
		al.add("mybole");*/
		/*al.add(new Point(3, 3));
		al.add(new Point(2, 2));
		al.add(new Point(4, 4));*/
		
		/*for(int i=0;i<al.size();i++){
			System.out.println(al.get(i));
		}*/
		/*System.out.println(al);
		Object[] objs=al.toArray();
		for(int i=0;i<objs.length;i++){
			System.out.println(objs[i]);
		}
		List l=Arrays.asList(objs);
		System.out.println(l);
		printElements(al);*/
		//Iterator it=al.iterator();
		/*Iterator it=l.iterator();
		it.next();
		it.remove();
		while(it.hasNext()) {
			System.out.println(it.next());
		}*/
		Student s1=new Student(2, "zhangsan");
		Student s2=new Student(1, "lisi");
		Student s3=new Student(3, "wangwu");
		Student s4=new Student(2, "mybole");
		ArrayList<Student> al=new ArrayList<Student>();
		al.add(s1);
		al.add(s2);
		al.add(s3);
		al.add(s4);
		Collections.sort(al, Collections.reverseOrder());//new Student.StudentComparator());
		printElements(al); 
    }
}
 
class Point{
	int x, y;
	Point(int x, int y){
		this.x=x;
		this.y=y;
	}
	public String toString() {
		return "x="+x+","+"y="+y;
	}
}

class Student implements Comparable{
	int num;
	String name;
	static class StudentComparator implements Comparator{
		public int compare(Object o1, Object o2) {
			Student s1=(Student)o1;
			Student s2=(Student)o2;
			int result = s1.num>s2.num ? 1:(s1.num==s2.num ? 0 : -1);
			if(result == 0) {
				result=s1.name.compareTo(s2.name);
			}
			return result;
		}
	}
	Student(int num, String name){
		this.num=num;
		this.name=name;
	}
	
	public int compareTo(Object o) {
		Student s=(Student)o;
		return num>s.num ? 1:(num==s.num ? 0:-1);
	}
	
	public String toString(){
		return num+":"+name;
	}
}

HashSetTest

/**
 * @(#)HashSetTest.java
 *
 *
 * @author 
 * @version 1.00 2012/5/6
 */

import java.util.*;
public class HashSetTest {

    public static void main (String[] args) {
    	HashSet hs=new HashSet();
    	/*hs.add("one");
    	hs.add("two");
    	hs.add("three");
    	hs.add("one");*/
    	hs.add(new Student(1, "zhangsan"));
    	hs.add(new Student(2, "lisi"));
    	hs.add(new Student(3, "wangwu"));
    	hs.add(new Student(1, "zhangsan"));
    	
    	Iterator it=hs.iterator();
    	while(it.hasNext()){
    		System.out.println(it.next());
    	}
    }    
}

class Student {
	int num;
	String name;
	Student(int num, String name){
		this.num=num;
		this.name=name;
	}
	public int hashCode(){
		return num*name.hashCode();
	}
	public boolean equals(Object o) {
		Student s=(Student)o;
		return num==s.num && name.equals(s.name);
	}
	
	public String toString(){
		return num+":"+name;
	}
}


TreeSetTest：

/**
 * @(#)TreeSetTest.java
 *
 *
 * @author 
 * @version 1.00 2012/5/6
 */

import java.util.*;
public class TreeSetTest {
	public static void main (String[] args) {
		TreeSet ts=new TreeSet(new Student.StudentComparator());
		/*ts.add("winsun");
		ts.add("winxin");
		ts.add("mybole");*/
		ts.add(new Student(2, "zhangsan"));
		ts.add(new Student(1, "lisi"));
		ts.add(new Student(3, "wangwu"));
		ts.add(new Student(3, "mybole"));
		
		Iterator it=ts.iterator();
		while(it.hasNext()){
			System.out.println(it.next());
		}
    }
}

class Student implements Comparable{
	int num;
	String name;
	static class StudentComparator implements Comparator{
		public int compare(Object o1, Object o2) {
			Student s1=(Student)o1;
			Student s2=(Student)o2;
			int result = s1.num>s2.num ? 1:(s1.num==s2.num ? 0 : -1);
			if(result == 0) {
				result=s1.name.compareTo(s2.name);
			}
			return result;
		}
	}
	Student(int num, String name){
		this.num=num;
		this.name=name;
	}
	
	public int compareTo(Object o) {
		Student s=(Student)o;
		return num>s.num ? 1:(num==s.num ? 0:-1);
	}
	
	public String toString(){
		return num+":"+name;
	}
}


HashMapTest

/**
 * @(#)HashMapTest.java
 *
 *
 * @author 
 * @version 1.00 2012/5/6
 */

import java.util.*;
public class HashMapTest {
	public static void printElements(Collection c) {
		Iterator it=c.iterator();
		while(it.hasNext()) {
			System.out.println(it.next());
		}
	}
	
    public static void main (String[] args) {
    	HashMap hm=new HashMap();
    	hm.put("one", "zhangsan");
    	hm.put("two", "lisi");
    	hm.put("three", "wangwu");
    	
    	System.out.println(hm.get("one"));
    	System.out.println(hm.get("two"));
    	System.out.println(hm.get("three"));
    	
    	Set keys=hm.keySet();
    	System.out.println("key:");
    	printElements(keys);
    	
    	Collection values=hm.values();
    	System.out.println("Value:");
    	printElements(values);
    	
    	Set entry=hm.entrySet();
    	//printElements(entry);
    	Iterator it=entry.iterator();
		while(it.hasNext()) {
			Map.Entry me=(Map.Entry)it.next();
			System.out.println(me.getKey()+":"+me.getValue());
		}
    }
    
}


属性/特性 测试

/**
 * @(#)PropTest.java
 *
 *
 * @author 
 * @version 1.00 2012/5/6
 */

import java.util.*;
import java.io.*;
public class PropTest {

    public static void main (String[] args) {
    	//Properties pps=System.getProperties();
    	//pps.list(System.out);
    	Properties pps=new Properties();
    	try{
    		pps.load(new FileInputStream("winsun.ini"));
    		Enumeration en=pps.propertyNames();
    		while(en.hasMoreElements()){
    			String strKey=(String)en.nextElement();
    			String strValue=pps.getProperty(strKey);
    			System.out.println(strKey + "=" + strValue);
    		}
    	}catch(Exception e){
    		e.printStackTrace();
    	}
    
    }
    
    
}


MyStack 

/**
 * @(#)MyStack.java
 *
 *
 * @author 
 * @version 1.00 2012/5/6
 */

import java.util.*;
public class MyStack {
	private LinkedList ll=new LinkedList();
	public void push(Object o) {
		ll.addFirst(o);
	}
	public Object pop() {
		return ll.removeFirst();
	}
	public Object peek() {
		return ll.getFirst();
	}
	public boolean empty() {
		return ll.isEmpty();
	}
	
	public static void main (String[] args) {
		MyStack ms=new MyStack();
		/*ms.push("one");
		ms.push("two");
		ms.push("three");*/
		ts.add(new Student(2, "zhangsan"));
		ts.add(new Student(1, "lisi"));
		ts.add(new Student(3, "wangwu"));
		
		
		System.out.println(ms.pop());
		System.out.println(ms.peek());
		System.out.println(ms.pop());
		System.out.println(ms.empty());
    }
}

class Student implements Comparable{
	int num;
	String name;
	static class StudentComparator implements Comparator{
		public int compare(Object o1, Object o2) {
			Student s1=(Student)o1;
			Student s2=(Student)o2;
			int result = s1.num>s2.num ? 1:(s1.num==s2.num ? 0 : -1);
			if(result == 0) {
				result=s1.name.compareTo(s2.name);
			}
			return result;
		}
	}
	Student(int num, String name){
		this.num=num;
		this.name=name;
	}
	
	public int compareTo(Object o) {
		Student s=(Student)o;
		return num>s.num ? 1:(num==s.num ? 0:-1);
	}
	
	public String toString(){
		return num+":"+name;
	}
}

MyQueue 

/**
 * @(#)MyQueue.java
 *
 *
 * @author 
 * @version 1.00 2012/5/6
 */

import java.util.*;
public class MyQueue {
	private LinkedList ll=new LinkedList();
	
	public void put(Object o) {
		ll.addLast(o);
	}
	public Object get() {
		return ll.removeFirst();
	}   
	public boolean empty() {
		return ll.isEmpty();
	}
	public static void main (String[] args) {
		MyQueue mq=new MyQueue();
		mq.put("one");
		mq.put("two");
		mq.put("three");
		
		System.out.println(mq.get());
		System.out.println(mq.get());
		System.out.println(mq.get());
		System.out.println(mq.empty());
    }
    
}












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