集合框架

为什么要用集合而非数组：

虽然数组是保存一组对象最有效的方式，但是数组具有固定尺寸，但在写程序时并不知道将需要多少个对象。而集合能够自动地调整自己的尺寸。

打印数组时，必须使用 Arrays.toString() ，但是打印集合可以直接打印。

创建集合对象如果不使用泛型，那么默认可以存放所有Object对象

使用泛型可以应用向上转型机制。

Collection：一个独立元素的序列

Collection接口包括以下方法：

 boolean add(E a);
boolean addAll(Collection<? extend E> c);
int size();
boolean isEmpty();
boolean remove(Object o);
boolean removeAll(Collection<?> c);
boolean contains(Object o);
boolean containsAll(Clooection<?> c);
void clear();
 Iterator <E> iterator();
toArray();  //重载了几个

  

List（有序可重复）

List<E> 接口的常用方法：

• 在末尾添加一个元素： boolean add(E e)
• 在指定索引添加一个元素： boolean add(int index, E e)
• 删除指定索引的元素： int remove(int index)
• 删除某个元素： int remove(Object e)
• 获取指定索引的元素： E get(int index)
• 获取链表大小（包含元素的个数）： int size()
• 获取指定元素的索引： int indexOf(Object o) ，不存在会返回-1

实现了 List<E> 两类数据结构：

• ArrayList （常用）特性：擅长随机访问
• LinkedList （常用）定义:除了实现了 List 接口，还实现了 Deque 接口，可用作栈、队列、双列特性：擅长插入插出

List和Array相互转换

使用 toArray(T[] array) 将 List 转换为 Array ：

 //不使用参数，默认转换为Object类型
List<Integer> list = List.of(1, 2, 3, 4);
Object[] arrs = list.toArray();

//由于将Object类强转为其他类型数组可能出来ClassCastException错误，强制使用带参数的方法
//带参转换，传入的是类型完全一致、长度为0的空数组
List<Integer> list = List.of(1, 2, 3, 4);
Integer[] arrs = list.toArray(new Integer[0]);

  

使用 List.of(T…) 返回的是一个只读 List ，不能对返回的 List 进行操作，否则抛出 UnsupportedOperationException 异常。

使用 Arrays.asList(T…) 返回一个 List ，此 List 可操作

 List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);

  

Set（无序不可重复）

• HashSet （常用）
• TreeSet （有序）

Queue（接口）

• int size() ：获取队列长度；
• boolean add(E) / boolean offer(E) ：添加元素到队尾，前者失败时会抛出异常；
• E remove() / E poll() ：获取队首元素并从队列中删除，前者失败时会抛出异常；
• E element() / E peek() ：获取队首元素但并不从队列中删除；

LinkedList 实现了 Queue 接口，可以使用 Queue 引用 LinkedList ：

 Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();

  

Deque(双端队列，接口，继承Queue)

• boolean addLast(E e) / boolean offerLast(E e) ：添加元素到队尾，前者失败时会抛出异常；
• E removeFirst() / E pollFirst() ：获取队首元素并从队列中删除，前者失败时会抛出异常；
• E getFirst() / E peekFirst() ：获取队首元素但并不从队列中删除；
• boolean addFirst(E e) / boolean offerFirst(E e) 添加元素到队头，前者失败时会抛出异常；
• E removeLast() / E pollLast() ：获取队尾元素并从队列中删除，前者失败时会抛出异常；
• E getLast() / E peekLast() ：获取队尾元素但并不从队列中删除；

Deque 用作栈，取代 Stack ：

• void push() ：将一个元素压入栈顶
• E pop() ：从栈顶弹出已给元素

LinkedList 实现了 Deque 接口，可以使用 Deque 引用 LinkedList ：

 Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();

  

PriorityQueue（优先队列）

 PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>();
pq.add(3);
pq.add(1);
pq.add(4);
pq.add(2);
System.out.println(pq.poll()); // 1
System.out.println(pq.poll()); // 2
System.out.println(pq.remove()); // 3

  

Map：一组成对的“键值对”对象

Map<K, V> 是一种键值映射表，使用：

• V put(K key, V value) ：把 key 和 value 做了映射并放入 Map 中
• V get(K key) ：通过 key 获取到对应的 value 。如果 key 不存在，则返回 null 。
• boolean containsKey(K key) ：查询某个 key 是否存在
• boolean containsValue(V value) ：查询某个 value 是否存在

遍历 Map ：

使用 for each 循环遍历 Map 实例的 keySet() 方法返回的 Set 集合

 Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("one", 1);
map.put("two", 2);
map.put("three", 3);
for (String key : map.keySet()) {
    Integer value = map.get(key);
    System.out.println(key + " = " + value);
}

  

使用 for each 循环遍历 Map 对象的 entrySet() 集合同时遍历 key 和 value ：

 Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("apple", 123);
map.put("pear", 456);
map.put("banana", 789);
for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
    String key = entry.getKey();
    Integer value = entry.getValue();
    System.out.println(key + " = " + value);
}

  

实现 Map 接口的实现类：

• HashMap （天天用，JDK1.7 数组+链表，JDK1.8以后 数组+链表+红黑树）
• LinkedHashSet ：按照被添加的顺序保存对象
• TreeMap ：按比较结果升序保存对象
• Hashtable ：已过时，不要再使用

迭代器 （Interator）

迭代器是一个轻量级对象，它的工作是遍历并选择序列中的对象。使用迭代器遍历集合是最高效的方式， for each 就是使用迭代器遍历的。

Java 的 Iterator 只能单向移动，用来：

• 使用方法 iterator() 要求容器返回一个 Iterator
• 使用 next() 获得序列中的下一个元素
• 使用 hasNext() 检查序列中是否还有元素
• 使用 remove() 将迭代器新近返回的元素删除

Java的 listIterator 可以双向移动(只有List有)：

• 使用方法 listIterator() 要求容器返回一个 ListIterator
• hasNext() 和 hasPrevious() 查看是否还有下一个和上一个元素
• next() 和 previous() 可以获得序列中的下一个元素和上一个元素
• 使用 set() 可以替换新近访问的元素
• 使用 remove() 将迭代器新近返回的元素删除

Collections工具类（类似于Arrays）

常用的一些方法：

• Collections.sort(List) ：排序
• Collections.reverse(List) ：翻转
• Collections.shuffle(List) ：打乱
• Collections.fill(List, Object) ：用给定对象填充 List 的所有元素
• Collections.max/min(List) ：返回最大/最小值
• Collections.swap(List list,int i,int j) ：交换集合中指定元素索引的位置

最后

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