Javaの（3）入門 - コレクションが話すもの

コレクション（またはコンテナと呼ばれる）は、深い深さを有し、コアのJavaの知識です。私たちは、同じように始める、深く設計するためにここにはありません会場と元記事の様々なセットを理解しています。[OK]を、どのように紹介し始めました...

なぜJavaコレクション生まれ

私たちは、多数のオブジェクトがあるプログラムを意味し、Javaはオブジェクト指向プログラミング言語である、ということを知っています。私たちが保管してオブジェクトを操作するほうが良いでしょうか今回は質問は、思いつきましたか？あなたがこれを理解することができた場合は、この質問に対する答えを「コレクションが生まれた理由」、あなたは知っています。

：言って足すJavaはより多くのJavaオブジェクト事業を保管し、容易にするためのツール（セット）を提供してくれます

Javaコレクションは、学習入門

目的Javaコレクション、それは私たちが操作するためのAPIの範囲を提供しています、同時に複数のオブジェクトを操作しやすいです。そこで、私たちはJavaのコレクションを学び始めるときよりあるこれらのAPIの使用を学習します。

API Javaコレクションは、一定の理解のうえ使用するため、私たちからする必要があり、オブジェクト指向の視点、それを理解します。なぜ抽象複数のインタフェースだけでなく、どのような各インタフェースが備わっています。

このクラスを使用するとき私たちは、私たちがどのようにそのデータ構造を知っている必要がありますこれらの共通の実装クラスは、いくつかの一般的な実装クラスをまとめることができます。

オブジェクト指向を理解するために

同時に、あなたはまた、データ構造を学び、理解する必要があります。

データの構造

上記を完了した後、我々は一般的に使用されるデータ構造の基本セットをマスターしている、我々は我々のオブジェクトを格納するための適切な回収容器を選択する方法を知っているだろう。要するに、一般的な実装クラスのデータ構造を完了した後、その使用シナリオは、より明確に理解しています。

Javaのコレクションクラスの概要

Javaは、マップの下で感じて、あまり話をしなかった、知識の非常に大規模なコレクションです。

Javaコレクション

Javaコレクションのルートインタフェースがコレクションされ、それはインターフェース反復処理可能反復を継承します
リストインターフェイスとSetインタフェースは、Collectionインタフェースを拡張します
インターフェイスは、インターフェイスから独立しており、コレクションインタフェースを継承しないマップ
List接口常用的实现类有：ArrayList、LinkedList、Vector
Set接口常用的实现类有：HashSet、LinkedHashSet、TreeSet
Map接口常用的实现类有：HashMap、HashTable、TreeMap

Java容器可分为两大类：

Collection
- List
  - ArrayList
  - LinkedList
  - Vector(了解，已过时)
- Set
  - HashSet
    - LinkedHashSet
  - TreeSet
Map
- HashMap
  - LinkedHashMap
- TreeMap
- ConcurrentHashMap
- Hashtable(了解，，已过时)

Iterator迭代器

迭代器是一种设计模式，它是一个对象，它可以遍历并选择序列中的对象，而开发人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常被称为“轻量级”对象，因为创建它的代价小

我们可以发现一个特点，上述所有的集合类，除了Map系列的集合，Collection集合都实现了Iterator接口。我们可以在源码中追溯到集合的顶层接口，比如Collection接口，可以看到它继承的是类Iterable。

它是Java集合的顶层接口（不包括Map系列的集合，Map接口是Map系列集合的顶层接口）

所以除了Map系列的集合，我么都能通过迭代器来对集合中的元素进行遍历。

Map集合的子类可以用keyset()方法转换成Set集合遍历

Iterable迭代器一共4个方法：

hasNext()：判断下个迭代器是否还有下一个元素
next()：返回下一个元素的值，并且把自身offset移动下一位
remove()：这个可以删除用这个迭代器集合中的元素（注意如果删除之后还是前面获得的迭代器，你会发现原来的迭代器还是没变，得重新获得删除元素之后的迭代器）
forEachRemaining：1.8的新方法可以直接遍历迭代器剩下的元素，如果从最开始的话就是遍历所有的迭代器

补充：还有一个ListIterator接口，它继承了Iterator接口，但只能用于List集合。它是Iterator接口的升级版，里面除了Iterator含有的功能外，还具有一些其他的功能。Iterator遍历集合元素时，只能单向遍历，而ListIterator可以双向进行遍历、添加元素、设置元素

当使用Iterator对集合元素进行迭代时，Iterator并不是把集合元素本身传给了迭代变量，而是把集合元素的值传给了迭代变量（就如同参数传递是值传递，基本数据类型传递的是值，引用类型传递的仅仅是对象的引用变量），所以修改迭代变量的值对集合元素本身没有任何影响。
下面的程序演示了这一点：

public class IteratorExample {
    public static void main(String[] args){
        List<String> list =Arrays.asList("java语言","C语言","C++语言");
        Iterator<String> iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            String next = iterator.next();//集合元素的值传给了迭代变量，仅仅传递了对象引用。保存的仅仅是指向对象内存空间的地址
            next ="修改后的";
            System.out.println(next);
        }
        System.out.println(list);
    }
}

输出结果：

修改后的
修改后的
修改后的
[java语言, C语言, C++语言]

Collection接口

Collection的作用就是规定了一个集合有哪些基本的操作。这里主要是插入数据，清空数据，是否包含，是否相等，集合里的数据个数和转化成熟组这几种操作。

接口中定义的方法：

Collectionインタフェースのメソッド

Collection接口是Set、List、Queue的父接口。下面逐一介绍：

Set集合

Set集合与Collection集合基本相同，没有提供任何额外的方法。实际上Set就是Collection，只是行为略有不同（Set不允许包含重复元素）。
Set集合不允许包含相同的元素，如果试图把两个相同的元素加入同一个Set集合中，则添加操作失败，add()方法返回false，且新元素不会被加入。

List集合

List集合代表一个元素有序、可重复的集合，集合中每个元素都有其对应的顺序索引。List集合允许使用重复元素，可以通过索引来访问指定位置的集合元素。List集合默认按元素的添加顺序设置元素的索引，例如第一个添加的元素索引为0，第二个添加的元素索引为1......
List作为Collection接口的子接口，可以使用Collection接口里的全部方法。而且由于List是有序集合，因此List集合里增加了一些根据索引来操作集合元素的方法：

void add(int index, Object element): 在列表的指定位置插入指定元素（可选操作）
boolean addAll(int index, Collection c) : 将集合c 中的所有元素都插入到列表中的指定位置index处
Object get(index):返回列表中指定位置的元素
int indexOf(Object o): 返回此列表中第一次出现的指定元素的索引；如果此列表不包含该元素，则返回 -1
int lastIndexOf(Object o):返回此列表中最后出现的指定元素的索引；如果列表不包含此元素，则返回 -1
Object remove(int index): 移除列表中指定位置的元素
Object set(int index, Object element):用指定元素替换列表中指定位置的元素
List subList(int fromIndex, int toIndex): 返回列表中指定的 fromIndex（包括）和 toIndex（不包括）之间的所有集合元素组成的子集
Object[] toArray(): 返回按适当顺序包含列表中的所有元素的数组（从第一个元素到最后一个元素）

除此之外，Java 8还为List接口添加了如下两个默认方法：

void replaceAll(UnaryOperator operator):根据operator指定的计算规则重新设置List集合的所有元素
void sort(Comparator c):根据Comparator参数对List集合的元素排序

Queue集合

Queue用户模拟队列这种数据结构，队列通常是指“先进先出”(FIFO，first-in-first-out)的容器。队列的头部是在队列中存放时间最长的元素，队列的尾部是保存在队列中存放时间最短的元素。新元素插入（offer）到队列的尾部，访问元素（poll）操作会返回队列头部的元素。通常，队列不允许随机访问队列中的元素。

接口中定义的方法：

キュー・インターフェースのメソッド

Map集合

Map用户保存具有映射关系的数据，因此Map集合里保存着两组数，一组值用户保存Map里的key,另一组值用户保存Map里的value，key和value都可以是任何引用类型的数据。Map的key不允许重复，即同一个Map对象的任何两个key通过equals方法比较总是返回false。
如下图所描述，key和value之间存在单向一对一关系，即通过指定的key,总能找到唯一的、确定的value。从Map中取出数据时，只要给出指定的key，就可以取出对应的value。

地図モデル

Map集合包括Map接口以及Map接口的所有实现类。Map集合具有以下特点：

Map接口并没有继承Collection接口，提供的是key到value的映射
Map中不能包含相同的key

Map接口常用的实现类有：HashMap、HashTable、TreeMap。

我们先看下如下示例了解下Map集合的用法：

package collection;

import java.util.*;

public class Muster {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Integer, String> platformMap = new HashMap<>();
        platformMap.put(1, "博客园");
        platformMap.put(2, "掘金");
        platformMap.put(3, "微信公众号");
        platformMap.put(4, "个人博客");

        // 尝试添加重复Map
        platformMap.put(4, "个人博客");

        // 获取所有的key
        Set<Integer> keys = platformMap.keySet();
        for (Integer integer : keys) {
            System.out.println("Key:" + integer + ",Value:" + platformMap.get(integer));
        }
    }
}

以上代码的输出结果为：

Key:1,Value:博客园
Key:2,Value:掘金
Key:3,Value:微信公众号
Key:4,Value:个人博客

从日志可以看出，当我们尝试重加重复Map时，并没有添加成功。

关于Map集合的详细用法，HashMap、HashTable、TreeMap的区别（这里是重点，面试可能问的比较多，这里不展开说明）

Map集合与Set集合、List集合的关系

1.設定された設定との関係
一緒にすべての外観の地図上のキーであれば、彼らはセットのコレクション（すべてのキーシーケンスは、キーとキーの間で重複することができないではない）、実際に地図が含まれてい形成keySet()方法を、マップセットにユーザーが戻ると、すべてのキーのコレクションからなります。
リストの収集2.関係
マップ内のすべての値が一緒に考慮すれば、彼らはまた、リストに非常に似ている：要素と要素を繰り返すことができるとの間で、各要素は、インデックスを見つけることができますが、インデックスは地図ではありませんその後、インデックスとしての値の整数が、他のオブジェクトに使用します。

定義されたインタフェース・メソッド：

地図インターフェイスメソッド

さらにインナークラスエントリを含む地図、クラスは、キーと値のペアをカプセル化します。エントリは、次の3つのメソッドが含まれています。

エントリー方法

最も一般的な使用の地図コレクションが対になっている、追加、削除キーと値のペアは、その後、マップが指定されたキーが含まれているか否かを判定することで、指定した値を含み、また、マップによって提供されているkeySet()全てのキー合成方法の収集、およびその後の使用を取得しますforeachキーに基づいて地図を歩くためにすべてのキーのループは、値のすべてを横切ることができます。次の手順では、地図のいくつかの基本的な機能を示しています。

public class MapTest {
    public static void main(String[] args){
        Day day1 = new Day(1, 2, 3);
        Day day2 = new Day(2, 3, 4);
        Map<String,Day> map = new HashMap<String,Day>();
        //成对放入key-value对
        map.put("第一个", day1);
        map.put("第二个", day2);
        //判断是否包含指定的key
        System.out.println(map.containsKey("第一个"));
        //判断是否包含指定的value
        System.out.println(map.containsValue(day1));
        //循环遍历
        //1.获得Map中所有key组成的set集合
        Set<String> keySet = map.keySet();
        //2.使用foreach进行遍历
        for (String key : keySet) {
            //根据key获得指定的value
            System.out.println(map.get(key));
        }
        //根据key来移除key-value对
        map.remove("第一个");
        System.out.println(map);
    }
}

出力：

true
true
Day [hour=2, minute=3, second=4]
Day [hour=1, minute=2, second=3]
{第二个=Day [hour=2, minute=3, second=4]}

参考：

[初心者] Javaコレクションを学ぶためにどのように

Javaのコレクションリスト、セット、および地図などの詳細な収集システム（最も完全な履歴）

Javaコレクションの深い理解 - コレクションフレームワークCollction、地図