Java集合简介、List、Map、Set、Queue、Stack、Iterator、Collections

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集合简介、List、Map、Set、Queue、Stack、Iterator、Collections，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10239字，纯文字阅读大概需要15分钟。

内容图文

Java集合简介：

集合（Collection）由一些元素（Element）组成。

在计算机中引入集合是为了处理一组数据。

一个Java对象可以在内部持有若干其他Java对象，并对外提供访问接口，我们把这种Java对象称为集合。

Java的数组可以看做是一种集合。

如：

由于数组初始化后大小不可变，且只能按索引顺序存取，故我们需要其他各种集合类来处理：

可变大小的顺序链表；

保证无重复元素的集合。

JDK自带的java.util包提供了集合类：

Collection：所有集合类的根接口；

List：一种有序列表；

Set：一种无重复元素集合；

Map：一种通过Key查找Value的映射表集合；

Java集合设计的特点：

接口和实现相分离：如List接口实现类有ArrayList和LinkedList等；

支持泛型：如List<Student> list=new ArrayList<>()；

访问集合有统一的方法：迭代器（Iterator）。

遗留类：

JDK的部分集合类是遗留类，不应该继续使用。

Hashtable：一种线程安全的Map实现；

Vector：一种线程安全的List实现；

Stack：基于Vector实现的LIFO的栈；

遗留接口：

JDK的部分接口是遗留接口，不应该继续使用。

Enumeration<E>：已被Iterator<E>取代。

总结：

Java集合类定义在java.util包中；

常用的集合类包括List，Set，Map等；

Java集合使用同一的Iterator遍历集合；

尽量不要使用遗留接口。

List：

使用List：

List<E>是一种有序列表：

List内部按照放入元素的先后顺序存放；

每个元素都可以通过索引确定自己的位置；

类似数组，但大小可变。

List<E>常用方法：

void add(E e) 在末尾添加一个元素；

void add(int index, E e) 在指定索引添加一个元素；

int remove(int index) 删除指定索引的元素；

int remove(Object e) 删除某个元素；

E get(int index) 获取指定索引的元素；

int size() 获取链表大小（包含元素的个数）。

数组也是有序结构，但大小固定，且删除元素时需要移动后续元素。

如：

ArrayList<E>内部使用数组存储所有元素。

如：

添加一个元素：

如果内部数组已经满了，ArrayList先创建一个更大的数组，然后把旧数组的所有元素复制到新数组。然后用新数组取代旧数组。

LinkedList<E>内部每个元素都指向下一个元素。

如：

添加一个元素：

ArrayList和LinkedList对比：

List元素可以重复；

List元素可以是null。

如：

如何遍历一个List<E>?

通过get(int index)：这种方法对ArrayList效率较高；

如：

使用Iterator<E>；

如：

使用foreach循环；

如：

除了数组外，所有实现Iterable接口的类都可以用foreach来遍历。

编译器帮我们把foreach循环翻译成了Iterator循环。

List<E>变为Array：

Object[] toArray()；

如：

<T> T[] toArray(T[] a):这里的T不是泛型参数的T，所以可以传入其他类型的数组；

如：

Array变为List<E>：

<T> List<T> Arrays.asList(T... a)；

如：

注意得到的List是只读的。

我们还可以进一步把得到的List变为arrayList。

整理代码，得：

总结：

List的特点：

按索引顺序访问的长度可变的链表；

优先使用ArrayList而不是LinkedList；

可以直接用for...each遍历；

可以和Array相互转换。

编写equals方法：

List<E>是一种有序链表：

List内部按照元素的先后顺序存放；

每个元素都可以通过索引确定自己的位置；

boolean contains(Object o)是否包含某个元素；

int indexOf(Object o)查找某个元素的索引，不存在则返回-1；

如：

在List内部使用equals()方法判断两个元素是否相等：

要正确调用contains / indexOf方法，放入的实例就要正确实现equals()方法。

总结：

如果要在List中查找元素：

List的实现类通过元素的equals方法比较两个元素；

放入的元素必须正确覆写equals方法：JDK提供的String、Integer等已经覆写了equals方法；

编写equals方法可借助Objects.equals()判断。

如果不在List中查找元素：

不必覆写equals方法。

Map：

使用Map：

Map是一种键值映射表，可以通过Key快速查找Value。

如：

Map<K,V>常用方法：

V put(K key, V value)：把Key-Value放入Map；

V get(K key)：通过Key获取Value；

boolean containsKey(K key)：判断Key是否存在。

遍历Map：

遍历Key可以用for...each循环遍历keySet()；

如：

同时遍历Key和Value可以使用for...each循环遍历entrySet()；

如：

最常用的实现类是HashMap，HashMap内部存储不保证有序：遍历时的顺序不一定是put放入的顺序，也不一定是Key的排序顺序。

SortedMap可以保证遍历时按Key的顺序排序，SortedMap的实现类是TreeMap：

如：

我们还可以自定义其排序的算法：

注意排序只能作用于Key，和Value没有任何关系。

总结：

Map<K,V>是一种映射表，可以通过Key快速查找Value；

可以通过for...each遍历keySet()；

可以通过for...each遍历entrySet()；

需要对Key排序时使用TreeMap；

通常使用HashMap。

编写equals和hashCode：

Map可以通过Key快速查找Value（元素）。

如：

当我们使用Key存储Value时会有一个问题：

我们使用get方法传入的Key对象不一定就是Map中的Key对象（尽管内容相同）。

正确使用Map必须保证：

作为Key的对象必须正确覆写equals()方法：如String、Integer、Long...

HashMap通过计算Key的hashCode()定位Key的存储位置，继而获取Value。

如：

任何对象都有hashCode()方法，这是从Object对象继承下来的。

作为Key的对象必须正确覆写hashCode()方法：

如果两个对象相等，则两个对象的hashCode()必须相等；

如果两个对象不相等，则两个对象的hashCode()不需要相等。

如果一个对象覆写了equals()方法，就必须正确覆写hashCode()方法：

如果a.equals(b)==true，则a.hashCode()==b.hashCode()；

如果a.equals(b)==false,则a和b的hashCode()尽量不要相等。

总结：

作为Key的对象必须正确覆写equals和hashCode；

一个类如果覆写了equals，就必须覆写hashCode；

hashCode可以通过Objects.hashCode()辅助方法实现。

使用Properties：

Properties用于读取配置。

如：

.properties文件只能使用ASCII编码；

可以从文件系统和ClassPath读取.properties文件；

如：

我们可以读取多个.properties文件，但是后读取的Key-Value会覆盖已读取的Key-Value；

这个特性可以让我们把默认的配置文件放到classpath中，然后根据环境编写另一个配置文件，就可以覆盖某些默认的配置。

如：

Properties实际上是从Hashtable派生：

String get Property(String key);

void setProperty(String key,String value);

Object get(Object key);

void put(Object key,Object value)。

总结：

Properties用于读写配置文件XXX.Properties；

.Properties文件只能使用ASCII编码；

可以从ClassPath或文件系统读取.Properties文件；

读写Properties时：

仅使用getProperty()/setProperty()方法；

不要调用继承而来的get()/put()等方法。

Set：

Set<E>用于存储不重复的元素集合：

boolean add(E e)；

boolean remove(Object o)；

boolean contains(Object o)；

int size()。

如：

Set实际上相当于不存储Value的Map；

Set用于去除重复元素；

放入Set的元素要正确实现equals()和hashCode()。

Set不保证有序：

HashSet是无序的；

TreeSet是有序的；

实现了SortedSet接口的是有序Set；

如：

HshSet不保证有序：

TreeSet按元素顺序排序（字符串就是按字母排序注意不是添加时的顺序）：

TreeSet也可以自定义排序算法：

总结：

Set用于存储不重复的元素结合；

放入Set的元素与作为Map的Key要求相同：要正确实现equals()和hashCode()；

利用Set可以去除重复元素；

遍历SortedSet按照元素的排序顺序遍历，也可以自定义排序算法。

Queue：

使用Queue：

Queue<E>实现一个先进先出（FIFO，First In First Out）的队列。

在Java中，LinkedList实现了Queue<E>接口。

Queue<E>实现一个先进先出（FIFO）的队列：

获取队列长度：size()；

添加元素到队尾：boolean add(E e)/boolean offer(E e)；

获取队列头部元素并删除：E remove()/E poll()；

获取队列头部元素但不删除：E element()/E peek()。

当添加或获取元素失败时：

之所以有两种方法是因为操作失败时一种是抛出异常，一种是返回false或null。

如：

添加元素到队列：

获取队首元素并删除：

获取队首元素但不删除：

总结：

Queue<E>实现一个先进先出(FIFO)的队列；

add/offer将元素添加到队尾；

remove/poll从队首获取元素并删除；

element/peek从队首获取元素但不删除；

避免把null添加到队列。

使用PriorityQueue：

PriorityQueue的出队顺序与元素的优先级有关：remove()/poll()总是取优先级最高的元素。

PriorityQueue<E>具有Queue<E>接口：

添加元素到队尾：boolean add(E e)/boolean offer(E e)；

获取队列头部元素并删除：E remove()/E poll()；

获取队列头部元素但不删除：E element()/E peek()；

PriorityQueue从队首获取元素时，总是获取优先级最高的元素。

放入PriorityQueue的元素必须实现Comparable接口。或者我们也可以不实现Comparable接口，而是给PriorityQueue添加一个Comparator实现自定义排序算法算法。

总结：

PriorityQueue<E>实现一个优先队列；

从队首获取元素时，总是获取优先级最高的元素；

默认按元素比较的顺序排序（必须实现Comparable接口）；

可以通过Comparator自定义排序算法（不必实现Comparable接口）。

使用Deque：

Deque实现一个双端队列（Double Ended Queue）。

如：

Queue和Deque的方法的区别：

Deque还有一些自己独特的方法：

使用Deque<E>的时候总是调用xxxFirst()/xxxLast()方法。

如：

Deque的实现类：ArrayDeque，LinkedList。

如：

尽量持有接口，而不是实现类。

总结：

Deque实现一个双端队列（Double Ended Queue）；

添加元素到队首/队尾：addLast/ offerLast/addFirst/offerFirst；

从队首/队尾获取元素并删除：removeFirst/ pollFirst/removeLast/pollLast；

从队首/队尾获取元素但不删除：getFirst/peekFirst/getLast/peekLast；

总是调用xxxFirst / xxxLast以便与Queue的方法区分开；

避免把null添加到队列。

Stack：

栈（Stack）是一种后进先出（LIFO，Last In First Out）的数据结构。

操作栈的元素的方法：

push(E e)：压栈

pop()：出栈*

peek()：取栈顶元素但不出栈

用Deque可以实现Stack的功能：

push(E e)：addFirst(E e)

pop()：removeFirst()

peek()：peekFirst()

为什么Java的集合类没有单独的Stack接口？

这是因为已有的class中有名称为Stack的，出于兼容性考虑，就没有Stack接口了。

Stack的作用：

方法（函数）的嵌套调用；

如：

又如：

计算后缀表达式的值：

遇到减号，弹出两个数。计算得4。

把结果4重新压入栈。

遇到乘号也做类似处理。

遇到加号也做类似处理。

然后把9压栈。计算结束时，弹出栈中唯一元素即9就是结果。

总结：

栈（Stack）是一种后进先出（LIFO）的数据结构；
操作栈的元素的方法：

push(E e)：压栈；

pop()：出栈；

peek()：取栈顶元素但不出栈；

Java使用Deque实现栈的功能，注意只调用push/pop/peek，避免调用Deque的其他方法；

不要使用遗留类Stack。

Iterator：

Java的集合类都可以使用for...each循环：List、Set、Queue、Deque。

如：

编译器把for...each循环改写为Iterator循环。

如何让自己编写的集合类使用for...each循环？

实现Iterable接口；

返回Iterator对象；

用Iterator对象迭代。集合类返回的Iterator对象知道如何迭代。

内部类可以直接访问对应外部类的字段和方法：

总结：

使用Iterator模式进行迭代的好处：

对任何集合都采用同一种访问模型；

调用者对集合内部结构一无所知；

集合类返回的Iterator对象知道如何迭代；

Iterator是一种抽象的数据访问模型。

Collections：

Collections是JDK提供的集合工具类：

boolean addAll(Collection<? super T> c,T...elements)

创建空集合（不可变）：

List<T>emptyList()；

Map<K,V>emptyMap()；

Set<T>emptySet()；

创建单元素集合（不可变）：

Set<T>singleton(T o)；

List<T>singletonList(T o)；

Map<K,V>singletonMap(K key,V value)；

对List排序（必须传入可变List）：

void sort(List<T> list)；

void sort(List <T> list,Comparator<? super T> c)；

随机重置List的元素：

void shuffle(List<?> list)；//相当于随机打乱元素顺序

把可变集合变为不可变集合：

List<T>unmodifiableList(List<? extends T> list)；

Set<T>unmodifiableSet(Set<? extends T> set)；

Map<K,V>unmodifiableMap(Map<? extends K,? extends V> m)；

把线程不安全的集合变为线程安全的集合：

List<T>synchronizedList(List<T> list)；

Set<T>synchronizedSet(Set<T> s)；

Map<K,V>synchronizedMap(Map<K,V> m)；

现在这几个线程不安全变为线程安全的方法已经不推荐使用。

总结：

Collections类提供了一组工具方法来方便使用集合类：

创建空集合；

创建单元素集合；

创建不可变集合；

排序/洗牌。

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的Java集合简介、List、Map、Set、Queue、Stack、Iterator、Collections全部内容，希望文章能够帮你解决Java集合简介、List、Map、Set、Queue、Stack、Iterator、Collections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。

内容备注

版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点与技术仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容， 请发送邮件至 gblab@vip.qq.com 举报，一经查实，本站将立刻删除。

内容手机端