Java学习笔记之集合（上）

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了Java学习笔记之集合（上），小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含10276字，纯文字阅读大概需要15分钟。

内容图文

• 集合概述
  • 为什么需要集合
  • Java中的集合结构
• Conection接口
  • List 接口
    • List接口介绍
      • List接口的实现类
        • ArrayList
        • Vector
        • LinkedList
  • Set接口
    • HashSet
    • TreeSet
      • 关于重复元素的说明

集合概述

为什么需要集合

• 面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式，为了方便对多个对象进行操作，就需要对对象进行存储
• 虽然我们可以使用 Array 存储对象，但这种存储对象的方式也有一些弊端。
  1. 数组初始化以后，长度就不可变了，不便于扩展
  2. 数组中提供的属性和方法少，不便于进行添加、删除、插入等操作，且效率不高
  3. 同时无法直接获取存储元素的个数
  4. 数组存储的数据是有序的、可以重复的。即存储数据的特点单一

Java中的集合结构

Conection接口

Collection 接口用于存储单列数据的最大操作接口，定义了存取一组对象的方法的集合。
该接口中定义了以下方法：

注意：

JDK不提供此接口的任何直接实现，而是提供更具体的子接口（如： Set和List）实现
在 Java5 之前， Java 集合会丢失容器中所有对象的数据类型，把所有对象都当成 Object 类型处理； 从 JDK 5.0 增加了泛型以后， Java 集合可以记住容器中对象的数据类型

List 接口

了解Collection接口之后，我们先来看看Collection接口中的子类List。

List接口介绍

List 见名知意，即列表。那什么是列表呢？列表就相当于以前学习的数组，和数组不同的是列表被封装成了一个对象，增删改查操作依赖于其中的方法实现，同时列表对象内部自带动态增容，使我们无需关心其容量。
其中在Collection接口的基础上新增和重载了以下方法：

List接口的实现类

ArrayList

ArrayList是对象引用的一个”变长”数组
基本操作示例：

public class ArrayListDemo {
	public static void main(String[] args) {
		List<String> list = new ArrayList<>(); // 实例化List对象，并指定泛型类型
		list.add("hello"); // 增加内容，此方法从Collection接口继承而来
		list.add(0, "world");// 增加内容，此方法是List接口单独定义的
		System.out.println("集合中的内容是：" + list);// 打印list对象调用toString()方法
		list.remove(1); // 根据索引删除内容，此方法是List接口单独定义的
		list.remove("world");// 删除指定的对象
		System.out.print("集合中删除后的内容是：" + list);
		for (int x = 0; x < list.size(); x++) { // size()方法从Collection接口继承而来
			System.out.print(list.get(x) + "、"); // 此方法是List接口单独定义的
		}
	}
}

控制台输出如下：

Vector

Vector 是一个古老的集合， JDK1.0就有了，大多数操作与ArrayList相同。

• 示例：将ArrayList示例中的ArrayList改为Vector即可
• 与ArrayList的区别如下：
  • Vector是线程安全的，性能较低；ArrayList是非线程安全的，性能较高
  • ArrayList支持 Iterator、ListIterator 输出；Vector除了支持 Iterator、ListIterator 输出，还支持Enumeration 输出

LinkedList

与ArrayList大部分操作相同，但是此类也是 Queue 接口的子类，Queue 接口定义了如下的方法：

• 继承List示例将ArrayList示例中的ArrayList改为LinkedList即可
• 继承队列Queue示例：

public class LinkedListDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Queue<String> queue = new LinkedList<String>();
        	queue.add("A");
        	queue.add("B");
        	queue.add("C");
        	String element = queue.element();
        	System.out.println("element：" + element);
        	String peek = queue.peek();
        	System.out.println("peek：" + peek);
		//把queue的大小先取出来，否则每循环一次，移除一个元素，就少一个元素，那么queue.size()在变小，就不能循环queue.size()次了。
        	int len=queue.size();
        	for (int x = 0; x <len; x++) {
            		System.out.println(queue.poll());
        	}
        	System.out.println(queue);
	}
}

控制台输出：

• 与ArrayList的区别如下：
  1. ArrayList底层是使用 Array 数组实现，LinkedList底层是使用链表实现
  2. 由于LinkedList底层使用链表实现，对于频繁的插入或删除元素的操作，效率较高

在这三个List实现类中，使用占比为：ArrayList（95%）、Vector（4%）、LinkedList（1%）
尽管 ArrayList 是最常用的，但我们应该根据业务场景作出选择
在各种list中，在不要求同步的情况下，最好把ArrayList作为缺省选择。当插入、删除频繁时，使用LinkedList； Vector总是比ArrayList慢，所以尽量避免使用

Set接口

Set 接口也是 Collection 的子接口，与 List 接口最大的不同在于，Set 接口里面的内容是不允许重复的。
Set 接口并没有对 Collection 接口进行扩充，基本上还是与 Collection 接口保持一致。因为此接口没有 List 接口中定义的 get(int index)方法，所以无法使用循环进行输出。
该接口中有两个常用的子类：HashSet、TreeSet。

HashSet

HashSet 属于散列的存放类集，里面的内容是无序存放的。

public class HashSetDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Set<String> all = new HashSet<String>(); // 实例化Set接口对象
		all.add("A");
		all.add("A");//重复元素
		all.add("A");//重复元素
		all.add("B");
		all.add("P");
		all.add("D");
		all.add("E");
		System.out.println(all);
		//将其转换为Object数组，不推荐，因为在操作的时候已经指定了操作的泛型类型
		Object[] objects = all.toArray();
		//将其转换为指定的泛型类型数组
		String[] array = all.toArray(new String[]{});
		for (int i = 0; i < array.length; i++) {
			System.out.print(array[i] + ", ");
		}
	}
}

控制台输出如下：

以上字符串“A”设置了很多次，因为 Set 接口中是不能有任何的重复元素的，所以其最终结果只能有一个“A”。

TreeSet

• 与 HashSet 不同的是，TreeSet 属于可以子类。
• 存储基础数据类型示例：

public class TreeSetDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Set<String> all = new TreeSet<>(); // 实例化Set接口对象
		all.add("P");
		all.add("E");
		all.add("D");
		System.out.println(all);
	}
}

控制台输出：

可以看到，TreeSet集合对基本数据类型的数据自动进行了排序

• 如果存储自定义类类型，该自定义类必须实现Comparable接口，如果未实现该接口，则会抛出ClassCastException异常，示例：
  Person类：

public class Person implements Comparable<Person> {
    private String name;
    private int age;
    public int compareTo(Person per) {
        if (this.age > per.age) {
            return 1;
        } else if (this.age < per.age) {
            return -1;
        } else {
            return 0;
        }
    }
    public Person() {
    }
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public String toString() {
        return "姓名：" + this.name + "，年龄：" + this.age;
    }
}

TreeSetDemo类

public class TreeSetDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Set<Person> all = new TreeSet<>(); // 实例化Set接口对象
		all.add(new Person("张三", 10));
		all.add(new Person("李四", 12));
		all.add(new Person("王五", 14));
		all.add(new Person("赵六", 10));
		all.add(new Person("孙七", 13));
		System.out.println(all);
	}
}

控制台输出如下：

从以上的结果可以看到我们已经实现了年龄排序，但是我们发现赵六没有了。因为赵六的年龄和张三的年龄是一样的，所以会被认为是同一个对象。则此时必须修改 Person 类，如果假设年龄相等的话，按名字进行排序。
修改的compareTo方法如下：

public int compareTo(Person per) {
	if (this.age > per.age) {
		return 1;
	} else if (this.age < per.age) {
		return -1;
	} else {
		return this.name.compareTo(per.name);
	}
}

• 我们也可以通过TreeSet()构造方法传入一个Comparator的实现类来实现自定义类型比较，示例：

public class TreeSetDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Set<Person> all = new TreeSet<>(new Comparator<Person>() {
			@Override
			public int compare(Person p1, Person p2) {
				if (p1.getAge() > p2.getAge()) {
					return 1;
				} else if (p1.getAge() < p2.getAge()) {
					return -1;
				} else {
					return p1.getName().compareTo(p2.getName());
				}
			}
		}); // 实例化Set接口对象，传入Comparator对象
		all.add(new Person("张三", 10));
		all.add(new Person("李四", 12));
		all.add(new Person("王五", 14));
		all.add(new Person("赵六", 10));
		all.add(new Person("孙七", 13));
		System.out.println(all);
	}
}

控制台输出如下：

可以看出两者得到的结果相同，但这种传入Comparator接口只能使用一次，而且每次都需要传入Comparator对象。

关于重复元素的说明

之前使用 Comparable 完成的对于重复元素的判断，那么 Set 接口定义的时候本身就是不允许重复元素的，那么证明
如果现在真的是有重复元素的话，使用 HashSet 也同样可以进行区分。

public class HashSetPersonDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Set<Person> all = new HashSet<Person>();
		all.add(new Person("张三", 10));
		all.add(new Person("李四", 10));
		all.add(new Person("李四", 10));
		all.add(new Person("王五", 11));
		all.add(new Person("赵六", 12));
		all.add(new Person("孙七", 13));
		System.out.println(all);
	}
}

此时我们发现姓名：李四，年龄：10的对象出现了两次，并没有去掉所谓的重复元素，也就是说之前的操作并不是真正的重复元素的判断，而是通过 Comparable 接口间接完成的。
因此，如果我们要想判断两个对象是否相等，则必须使用 Object 类中的 equals()方法。
从最正规的来讲，如果要想判断两个对象是否相等，则有两种方法可以完成：

• 第一种判断两个对象的编码是否一致，这个方法需要通过 hashCode()完成，即：每个对象有唯一的编码
• 还需要进一步验证对象中的每个属性是否相等，需要通过 equals()完成。
  所以此时需要覆写 Object 类中的 hashCode()方法，此方法表示一个唯一的编码，一般是通过公式计算出来的。

public boolean equals(Object obj) {
	if (this == obj) {
		return true;
	}
	if (!(obj instanceof Person)) {
		return false;
	}
	Person per = (Person) obj;
	if (per.name.equals(this.name) && per.age == this.age) {
		return true;
	} else {
		return false;
	}
}
public int hashCode() {
	return this.name.hashCode() * this.age;
}

我们发现，此时已经不存在重复元素了，所以如果要想去掉重复元素是需要依靠hashCode()和 equals()方法共同完成的。

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的Java学习笔记之集合（上）全部内容，希望文章能够帮你解决Java学习笔记之集合（上）所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

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