Java的第十二章：集合类

java.util包中提供了一些集合类，这些集合类又被称为容器。提到容器不难想到数组。集合类与数组的不同之处：数组的长度是固定的，集合的长度是可变的；数组用来存放基本类型的数据，集合用来存放对象的引用。

Collection接口

Collection接口是层次结构中的跟接口，构成Collection的单位称为元素。Collection接口接口通常不能直接使用，但该接口提供了添加元素、删除元素、管理数据的方法。由于List接口与Set接口都继承了Collection接口，因此这些方法对List集合与Set集合是通用的。

Collection接口的常用方法

方法	功能描述
add(E e)	将指定的对象添加到该集合中
remove(Object o)	将指定的对象从该集合中移除
iterator()	返回在此Collection的元素上进行迭代器。用于遍历集合的对象
isEmpty()	返回Boolean值，用于判断当前集合是否为空
size()	返回int型值，获取该集合中元素的个数

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
public class Gather {
	public static void main(String[] args) {
		Collection<String>list=new ArrayList<>();//实例化集合类对象
		list.add("《Java从入门到精通》");//向集合添加数据
		list.add("《零基础学Java》");
		list.add("《Java精彩编程200例》");
		Iterator<String>it=list.iterator();//创建迭代器
		while(it.hasNext()) {//判断是否有下一个元素
			String str=(String)it.next();//获取集合中元素
			System.out.println(str);
		}
	}
}

运行结果：

List集合

List接口

List接口继承Collection接口，因此包含Collection接口的中所有方法。

get(int index):获取指定索引位置的元素。

set(int index,Object obj):将集合中指定索引位置的对象修改为指定的对象。

List接口的实现类

List接口的常用实现类有ArrayList类LinkedList类，简述如下：

ArrayList类实现了可变的数组，允许保存所有元素，包括null，并可以根据索引位置对集合进行快速的随机访问。缺点是指向的索引位置插入对象或删除对象的速度较慢。
LinkedList类采用链表结构保存对象。这种结构的优点是便于向集合中插入和删除对象。需要向集合中插入、删除对象时，使用LinkedList类实现List集合的效率较低。

代码案例

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Gather {
	public static void main(String[] args) {
		List<String>list=new ArrayList<>();//创建集合对象
		list.add("a");//向集合添加集合
		list.add("b");
		list.add("c");
		int i=(int)(Math.random()*list.size());//获取0~2的随机数
		System.out.println("随机获取集合中的元素："+list.get(i));
		list.remove(2);//将指定索引位置的元素从集合中移除
		System.out.println("将索引是‘2’的元素从集合移除后，集合中的元素是：");
		for(int j=0;j<list.size();j++) {//循环遍历集合
			System.out.println(list.get(j));
		}
	}
}

运行结果：

Set集合

Set集合中的对象不按特定的方式排序，只是简单地把对象加入集合中，但Set集合中不能包含重复对象。Set集合由Set接口和接口的实现类组成。Set接口继承了Collection接口，因此包含Collection接口的所有方法。

Set接口的实现类

检查元素是否存在的方法：contains(Object o);

Set接口常用类有HashSet类和TreeSet类：

HashSet类实现Set接口，由哈希表（实际上是一个HasMap实例）支持。他不保证Set集合的迭代顺序，特别是他不保证顺序永久不变。此类允许使用null元素。
TreeSet类不仅实现了Set接口，还实现了java.util.SortedSet接口，因此TreeSet类实现的Set集合在遍历集合时按照自然顺序递增排序，也可按照指定比较器递增排序，既可以通过比较器对用TreeSet类实现的Set集合中的对象进行排序。

语法格式：

Set<E>set=new TreeSet<E>();

TreeSet类增加的方法

方法	功能描述
fist()	返回此Set集合中当前第一个（最低）元素
last()	返回此Set集合中当前最后以一个（最高）元素
comparator()	返回对此Set集合中的元素排序的比较器。如果此Set集合使用自然顺序，则返回null
headSet(E toElement)	返回一个新的Set集合，新集合是toElement对象（不包含）之前的所有对象
subSet(E fromElement,E fromElement)	返回一个新的Set集合，是fromElement对象（包含）与fromElement对象（不包含）之间的所有对象
tailSet(E fromElement)	返回一个新的Set集合，新集合包含fromElement对象（包含）之后的所有对象

代码案例

import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
public class Example {
	public static void main (String[] args) {
		Set<Integer>set=new TreeSet<>();//创建Set集合对象
		set.add(-5);//以下几行代码为向Set集合中添加元素
		set.add(-7);
		set.add(10);
		set.add(6);
		set.add(3);
		Iterator<Integer> it=set.iterator();//创建Iterator迭代器对象
		System.out.print("Set集合中的元素：");//提示信息
		while(it.hasNext()) {//遍历并输出Set集合中的元素
			System.out.print(it.next()+" ");
		}
	}
}

运行结果：

Map集合

Map集合没有继承Collection接口，其提供的是key到value的映射。Map集合中不能包含相同的key，每个key只能映射一个value。key还决定了存储对象在映射中的存储位置，但不是由key对象本身决定的。

Map接口

Map接口除集合常用方法外的特殊方法

方法	功能描述
put(K key,V value)	向集合中添加指定的key与value的映射关系
containsKey(Object key)	如果此映射包含指定key的映射关系，则返回true
contains Value(Object value)	如果此映射将一个或多个key映射到指定值，则返回true
get(Object key)	如果存在指定key对象，则返回该对象对应的值，否则返回null
keySet()	返回该集合中所有key对象形成Set集合
values()	返回该集合中所有值对象形成的Collection集合

Map接口的实现类

Map接口常用的实现类有HashMap类和TreeMap类：

HashMap类是基于哈希表的Map接口的实现，此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用null值和null键，但必须保证键的唯一性。HashMap类通过哈希表对其内部的映射关系进行快速查找。此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。
TreeMap类不仅实现了Map接口，还实现了java.util.SortedMap接口，因此集合中的映射关系具有一定的顺序。但是添加、删除和定位映射关系时，TreeMap类比HashMap类性能稍等。由于TreeMap类实现的Map集合中的映射关系是根据建对象按照一定的顺序排列，因此不允许键对象是null。

代码案例

import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class Gather {
	public static void main(String[] args) {
		Map<String,String>map=new HashMap<>();//创建Map集合对象
		map.put("ISBN-978654","JAVA从入门到精通");//向Map集合中添加元素
		map.put("ISBN-978361","Android从入门到精通");
		map.put("ISBN-978893","21天学Android");
		map.put("ISBN-978756","21天学Java");
		Set<String>set=map.keySet();//构建Map集合中所有key的Set集合
		Iterator<String>it=set.iterator();//创建Iterator迭代器
		System.out.println("key值：");
		while(it.hasNext()) {//遍历并输出Map集合中的key值
			System.out.println(it.next()+" ");			
		}
		Collection<String>col=map.values();//构建Map集合中所有value值的集合
		it=col.iterator();
		System.out.println("\nvalues值：");
		while(it.hasNext()) {//遍历并输出Map集合中的value值
			System.out.println(it.next()+" ");
		}
	}
	}

运行结果：