Java集合框架之四大接口、常用实现类

时间:2024-04-12 16:34:18

Java集合框架

<Java集合框架的四大接口>

Collection:存储无序的、不唯一的数据;其下有List和Set两大接口。

List:存储有序的、不唯一的数据;

Set:存储无序的、唯一的数据;

Map:以键值对的形式存储数据,以键取值。键不能重复,但值可以重复。

接口的常用实现类:ArrayList、LinkedList、Vector、HashSet、LinkedHashSet、TreeSet、HashMap、LinkedHashMap、TreeMap、HashTable

一、List接口

是一个有序集合,继承自Collection接口。现已知常用实现类有:ArrayList、LinkedList、Vector。

1. 常用方法:

add():在列表的最后添加元素;

add(index,obj):在列表的指定位置添加元素;

size():返回当前列表的元素个数

get(int index):返回下标为index的元素;

clear():清除列表中所有元素;

isEmpty():检测列表是否为空;返回true/false;

contains():传入一个对象,检测列表中是否含有该对象;

indexOf():传入一个对象,返回该对象在列表中首次出现的地址;

lastInsevOf():传入一个对象,返回该对象在列表中最后一次出现的地址;

remove():传入一个下标,或者一个对象,删除指定元素;如果删除指定对象,需要重写equals()方法,比对传入的对象是不是属于原列表,如果属于,结果返回true;

set(index,obj):用新传入的对象,将指定位置的元素替换掉,返回被替换前的元素对象;

subList():截取一个子列表返回List类型;

toArray():将列表转为数组,返回一个Object[]类型;

iterator():使用迭代器遍历。

2. 如何输出List列表?

a. for循环;

b. foreach遍历(比较常用);

c. 使用迭代器遍历列表;

3. List接口的常用实现类:

ArrayList和LinkedList实现类是继承自List接口的,所以List的常用方法它们也是适用的。

a. ArrayList

ArrayList实现了一个长度可变的数组,在内存空间中开辟一串连续的空间。

b. LinkedList

LinkedList使用链表结构存储数据,在插入和删除元素是速度非常快。

 //ArrayList实现类
ArrayList<String> list1=new ArrayList<String>();
list1.add("第一条数据");
list1.add("第二条数据");
list1.add("第三条数据");
list1.add("第四条数据");
list1.add("第五条数据");
list1.add("第三条数据");
list1.add(2,"第六条数据"); //在第三条数据后添加“第六条数据” System.out.println(list1.size()); //返回列表长度
System.out.println(list1.get(2)); //返回“第六条数据”
//list1.clear(); //清除所有数据
System.out.println(list1.isEmpty()); //返回false
System.out.println(list1.contains("第一条数据")); //返回true
System.out.println(list1.indexOf("第三条数据")); //返回3
System.out.println(list1.lastIndexOf("第三条数据")); //返回6
System.out.println(list1.remove(1)); //删除“第二条数据”
System.out.println(list1.set(0, "替换第一条数据")); //替换第一条数据
List list=list1.subList(2, 5); //截取第三到第五条数据,返回List
System.out.println(list1.toString()); //转成数组 //LinkedList实现类
LinkedList<News> list2=new LinkedList<News>();
list2.add(new News(1,"xxxxxxx","赵"));
list2.add(new News(2,"sssssss","钱"));
list2.add(new News(3,"yyyyyyy","孙"));
list2.add(new News(4,"nnnnnnn","李"));
list2.add(new News(5,"rrrrrrr","周"));
System.out.println(list2.contains(new News(3,"yyyyyyy","孙"))); //返回为true;重写equals()方法;如果不重写equals()方法,返回为false;
System.out.println(list2.remove(new News(1,"xxxxxxx","赵"))); //返回为true /*
* 使用for循环遍历
*/
for (int i = 0; i < list1.size(); i++) {
if(list1.get(i) instanceof String){ //判断传入的数据属不属于String类型
String str=list1.get(i);
System.out.println(str);
}
}
/*
* foreach遍历
*/
for (News news : list2) {
System.out.println(news.getId()+" "+news.getTitle()+"\t"+news.getAuthor());
}
/*
* 迭代器遍历
*/
Iterator<String> iter=list.iterator();
while(iter.hasNext()){ //判断list有没有下一条
String s=iter.next(); //字符串取到下一条
System.out.println(s);
}
 /**
*News类
*/
class News{
private int id;
private String title;
private String author; @Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true;
if (obj == null)
return false;
if (getClass() != obj.getClass())
return false;
News other = (News) obj;
if (author == null) {
if (other.author != null)
return false;
} else if (!author.equals(other.author))
return false;
if (id != other.id)
return false;
if (title == null) {
if (other.title != null)
return false;
} else if (!title.equals(other.title))
return false;
return true;
}
public News() {
super();
}
public News(int id, String title, String author) {
super();
this.id = id;
this.title = title;
this.author = author;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public String getTitle() {
return title;
}
public void setTitle(String title) {
this.title = title;
}
public String getAuthor() {
return author;
}
public void setAuthor(String author) {
this.author = author;
} }

二、Set接口

1. 常用方法:

与List接口基本相同。但是Set接口中的元素是无序的,因此没有与下标有关的方法。例如:get(index)、remove(index)、add(index,obj)

2. Set接口的现已知常用实现类有:

HashSet、LinkedHashSet、TreeSet

3. HashSet

底层是HashMap的相关方法,传入数据后,根据数据的hashCode进行散列运算,得到一个散列值后再进行运算,确定元素在序列中存储的位置。

所以,使用HashSet存数据必须在实体类中重写hashCode和equals方法!!

     //HashSet无序的
Set<String> set1=new HashSet<String>();
set1.add("set1");
set1.add("set2");
set1.add("set3");
set1.add("set4");
set1.add("set5"); //foreach遍历
for (String set : set1) {
System.out.println(set);
}

4. LinkedHashSet

在HashSet的基础上,新增了一个链表。用链表来记录HashSet种元素放入的顺序;HashSet依然是无序的,但链表会按照存入的顺序存储。

     //LinkedHashSet按照放入的顺序输出
Set<Person> set2=new LinkedHashSet<Person>();
// set2.addAll(set1); //追加set1的所有数据
set2.add(new Person(1,"红"));
set2.add(new Person(2,"黄"));
set2.add(new Person(3,"蓝"));
set2.add(new Person(4,"绿"));
set2.add(new Person(4,"绿")); //迭代器遍历
Iterator<Person> iter=set2.iterator();
while(iter.hasNext()){
Person p=iter.next();
System.out.println(p.getId()+"\t"+p.getName());
} class Person{
private int id;
private String name; /*
* 如果不重写hashCode和equals方法,存入相同数据时将无法比对
*
*/
@Override
public int hashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + id;
result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
return result;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true;
if (obj == null)
return false;
if (getClass() != obj.getClass())
return false;
Person other = (Person) obj;
if (id != other.id)
return false;
if (name == null) {
if (other.name != null)
return false;
} else if (!name.equals(other.name))
return false;
return true;
}
public Person() {
super();
}
public Person(int id, String name) {
super();
this.id = id;
this.name = name;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
} }

5. TreeSet

将存入的数据,进行排序,然后输出。

如果传入的是一个实体对象,那么需要传入比较器:实体类实现Comparable接口,并重写CompareTo方法;

     //TreeSet从小到大输出。存入元素,默认升序排序;存入实体对象,需要传入比较器
Set<Person> set3=new TreeSet<Person>();
set3.add(new Person(11,"a"));
set3.add(new Person(22,"b"));
set3.add(new Person(33,"c"));
set3.add(new Person(44,"d")); //迭代器遍历
Iterator<Person> iter=set3.iterator();
while(iter.hasNext()){
Person p=iter.next();
System.out.println(p.getId()+"\t"+p.getName());
} class Person implements Comparable{ //实现
private int id;
private String name; //compareTo方法判断传入的对象和已有对象
@Override
public int compareTo(Object o) {
Person p=null;
if(o instanceof Person){
p=(Person)o;
}else{
return 0;
}
return this.id -p.getId(); //为正数,升序;为负数,降序;等于0,位置不变
} public Person() {
super();
}
public Person(int id, String name) {
super();
this.id = id;
this.name = name;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
} }

三、Map接口

1. Map接口的特点:

以键值对的形式存储数据,以键取值。键不能重复,值可以重复。

2. Map接口的现已知常用实现类有:

HashMap、HashTable、LinkedHashMap、TreeMap

3. 常用方法:

put(key,value):向Map的最后追加一个键值对;

get(key):通过键,取到一个值;

clear():清除Map中的所有数据;

containsKey(key):检测是否包含指定的键;

containsValue(obj):检测是否包含指定的值;

replace():替换指定键的值;

4. 遍历Map

a. keySet():返回Set,先取键,再取值;

b. values():返回Collection,直接取值;

c. 取代一个entry键值对,返回Set<Entry<>>;

         Map<String, String> map1=new HashMap<String, String>();
map1.put("01", "aaaaaa");
map1.put("02", "bbbbbb");
map1.put("03", "cccccc");
map1.put("04", "dddddd");
// map1.clear(); //清除所有数据
System.out.println(map1.containsKey("01")); //返回true
System.out.println(map1.containsValue("aaaa")); //返回false
System.out.println(map1.replace("03", "dddddd")); //将cccccc替换为dddddd
System.out.println(map1.get("02")); //返回bbbbbb /**
* 遍历Map的方式一,先取键,再取值
*/
Set<String> keys=map1.keySet(); //取到所有键
Iterator<String> iter=keys.iterator();
while(iter.hasNext()){ //迭代器遍历取到每一个键
String key=iter.next();
System.out.println(key+" "+map1.get(key)); //key:取到键 map1.get(key):取到每个键对应的值
} /**
* 遍历Map的方式二,直接取值;只能取到值
*/
Collection<String> values = map1.values();
Iterator<String> iter1= values.iterator();
while(iter1.hasNext()){
System.out.println(iter1.next());
} /**
* 遍历Map的方式三,取到一个entry键值对
*/
Set<Entry<String,String>> set= map1.entrySet();
Iterator<Entry<String,String>> iter2=set.iterator();
while(iter2.hasNext()){
Entry<String,String> entry=iter2.next();
System.out.println(entry.getKey()+" "+entry.getValue());
}

5. LinkedHashMap

可以使用列表,记录数据放入的次序,输出的顺序与放入的顺序一致。与LinkEDHashSet一样。

6. TreeMap

根据键的顺序,进行排序后输出。与TreeSet。

如果传入的是实体对象,必须重写比较函数。

7. HashMap和HashTable的区别?

a. HashTable是线程安全的,HashMap是线程不安全的;

b. HashTable的键不能为null,HashMap的键可以为null;

c. HashTable继承自Dirctionary字典类,HashMap继承自abstract类;

d. 扩容大小:HashTable两倍,HashMap两倍加一;

e. 初始容量:HashTable为11,HashMap为16;两者的填充因子默认都是0.75;

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