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JavaSE集合類

概述
Collection介面
- Collection介面常用方法
Set介面
List介面
Map介面

概述

Java中集合類概述

Java中集合類是用來存放物件的
集合相當於一個容器，裡面包容著一組物件 —— 容器類
其中的每個物件作為集合的一個元素出現
Java API提供的集合類位於java.util包內

Java中陣列與集合的比較

陣列也是容器，它是定長的，訪問較快，但是陣列不會自動擴充
陣列可以包含基本資料型別或引用型別的物件，而集合中只能包含引用型別的物件

Java中集合框架層次結構

Collection介面

· 一組稱為元素的物件
· 一個Collection中可以放不同型別的資料
· 是Set介面和List介面的父類
· 是否有特定的順序以及是否允許重複，取決於它的實現
Set －無序的集合；不允許重複（HashSet）
List －有序的集合；允許重複（ArrayList，LinkedList）

Collection介面常用方法

方法	含義
boolean add(Object)	集合中加入一個物件，成功時返回true
boolean addAll(Collection)	集合中加入另外一個集合物件
int size()	集合內容納的元素數量
boolean isEmpty()	集合是否為空
boolean contains(Object)	集合內是否含有引數物件
Iterator iterator()	產生一個迭代器
Object[] toArray()	返回一個包含所有元素的物件陣列
boolean remove(Object)	從集合中刪除物件
boolean removeAll(Collection)	清空指定集合
boolean containsAll(Collection)	判斷集合內是否包含子集
boolean retainAll(Collection)	僅保留此 collection 中那些也包含在指定 collection 的元素

Set介面

Set介面
· Collection的子介面
· 用來包含一組無序無重複的物件
無序 — 是指元素存入順序和集合記憶體儲的順序不同；
無重複 — 兩個物件e1和e2，如果e1.equals(e2)返回true，則認為e1和e2重複，在set中只保留一個。
Set介面的實現類
· HashSet — HashSet的特性在於其內部物件的雜湊存取，即採用雜湊技術
· TreeSet — TreeSet存入的順序跟儲存的順序不同，但是儲存是按照排序儲存的
使用foreach方式遍歷Set集合

樣例程式碼：

package com.training.csdn;

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

/**
 * Keafmd
 *
 * @ClassName: MySet
 * @Description: Set講解
 * @author: 牛哄哄的柯南
 * @date: 2020-11-26 19:23
 */
public class MySet {

    public static void main(String[] args) {
        //類的構造
        Set set =  new HashSet(); //面向介面程式設計

        //add
        set.add(50);
        set.add(60); //int     Integer
        set.add(200);
        set.add(new Integer(200));

        //size() 獲取集合長度
        System.out.println("set.size()： "+set.size());


        //使用另外一個集合構造set物件
        Set set2 = new HashSet();
        set2.addAll(set);  // 全部新增進去

        // 列印元素個數
        System.out.println("set2.size()： "+set2.size());


        //isEmpty 是否為空
        System.out.println("set2.isEmpty()： "+set2.isEmpty());

        //判斷是否包含某個元素
        System.out.println( "set2.contains(60)： "+set2.contains(60));
        System.out.println( "set2.contains(200)： "+set2.contains(new Integer(200)));


        //迭代器 遍歷Set
        Iterator it = set2.iterator();

        while(it.hasNext()){
            Object item = it.next();
            System.out.println("元素： "+item);
        }

        //移除元素， 通過equals 和hashcode 判斷是否存在元素
        set.remove(50);
        System.out.println("移除後的元素個數： "+set.size());


        Set set3 = new HashSet();
        set3.add("abc");
        set3.add("def");
        set3.add("ghi");
        set3.add("aaa");



        Set set4 = new HashSet();
        set4.add("abc");
        set4.add("def");
        set4.add("kkk");
        set4.add("aaa");

        System.out.println("set3.size： "+set3.size());

        //  從set3中移除set3和set4的 交集元素
//        set3.removeAll(set4);
//        System.out.println("移除後的集合長度： "+set3.size());
//
//
//        for (Object o : set3) {
//            System.out.println("set3的元素有： "+o);
//        }



        // 保留 set3 和 set4 的交集元素
        set3.retainAll(set4);
        System.out.println("retainAll.size： "+set3.size());

        for (Object o : set3) {
            System.out.println("set3的元素有： "+o);
        }



        //清空set集合
        set3.clear();
        System.out.println(set3.size()); //0
    }


}

執行效果：

set.size()： 3
set2.size()： 3
set2.isEmpty()： false
set2.contains(60)： true
set2.contains(200)： true
元素： 50
元素： 200
元素： 60
移除後的元素個數： 2
set3.size： 4
retainAll.size： 3
set3的元素有： aaa
set3的元素有： abc
set3的元素有： def
0

Process finished with exit code 0

List介面

List介面常用方法

方法	含義
void add(int index,Object element)	在列表中的index位置，新增element元素
Object get(int index)	返回列表中指定位置的元素
int indexOf(Object o)	在list中查詢元素的索引值，如不存在，返回－1。
int lastIndexOf(Object o)	List中如果存在多個重複元素，indexOf()
ListIterator listIterator()	返回列表中元素的列表迭代器
Object remove(int index)	移除列表中指定位置的元素
Object set(int index,Object element)	用指定元素替換列表中指定位置的元素

ArrayList與LinkedList的比較:
儲存結構：
ArrayList是線性順序儲存。
LinkedList物件間彼此串連起來的一個連結串列。
操作效能：
ArrayList適合隨機查詢的場合。
LinkedList元素的插入和刪除操作性高。
LinkedList功能要多一些。

ArrayList

講解程式碼：

package com.CSDN.day26;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;

/**
 * Keafmd
 *
 * @ClassName: MyArrayList
 * @Description: ArrayList
 * @Author: 牛哄哄的柯南
 * @Date: 2020/11/26 21:01
 **/
public class MyArrayList {
    public static void main(String[] args) {
        //
        List list1 = new ArrayList();
        list1.add("張三");
        list1.add("李四");
        list1.add("李四");
        list1.add("王五");

        System.out.println("list1.size()\t"+list1.size());

        List list2 = new ArrayList(list1);
        System.out.println("list2.size()\t"+list2.size());

        System.out.println("========================================================");
        //通過下標的形式訪問每一個元素
//        System.out.println("list1.get(0)\t"+list1.get(0));
//        System.out.println("list1.get(1)\t"+list1.get(1));
//        System.out.println("list1.get(2)\t"+list1.get(2));
        for (int i = 0; i < list1.size(); i++) {
            System.out.println("list1.get("+i+")\t"+list1.get(i));
        }

        System.out.println("=======================增強for遍歷=================================");
        for (Object o : list2) {
            System.out.println("item\t"+o);
        }

        System.out.println("=======================Iterator遍歷=================================");
        for(Iterator it = list2.iterator(); it.hasNext() ; ){
            System.out.println("iterator Item \t"+it.next());
        }
        System.out.println("=======================forEach遍歷=================================");
//        list2.forEach(System.out::println);
        list2.forEach(x->System.out.println("forEach item\t"+x));


        System.out.println("=======================add(index,Object el)=================================");

        List list3 =new  ArrayList();
        list3.add("abc");
        list3.add("def");
        list3.add("jqk");

        //list3 add(index ,el)
        list3.add(1,"insert");
        list3.forEach(x->System.out.println("list3 item\t"+x));
        System.out.println("=======================add(index,Object el)=================================");
        //list3 update(index ,el)
        list3.set(1,"update");
        list3.forEach(x->System.out.println("list3 item\t"+x));

        //indexOf/lastIndexOf ,返回索引位置，如果找不到則返回-1

        System.out.println("list3.indexOf(\"def\")\t"+list3.indexOf("def"));
        //判斷def是否重複
        if(list3.indexOf("def") != list3.lastIndexOf("def")){
            System.out.println("def重複了");
        }



        //listIterator
        ListIterator listIter = list3.listIterator(list3.size()-1);
        while (listIter.hasPrevious()){
            System.out.println("listIter.previous()\t"+listIter.previous());
        }
    }

}

執行結果：

list1.size()	4
list2.size()	4
========================================================
list1.get(0)	張三
list1.get(1)	李四
list1.get(2)	李四
list1.get(3)	王五
=======================增強for遍歷=================================
item	張三
item	李四
item	李四
item	王五
=======================Iterator遍歷=================================
iterator Item 	張三
iterator Item 	李四
iterator Item 	李四
iterator Item 	王五
=======================forEach遍歷=================================
forEach item	張三
forEach item	李四
forEach item	李四
forEach item	王五
=======================add(index,Object el)=================================
list3 item	abc
list3 item	insert
list3 item	def
list3 item	jqk
=======================add(index,Object el)=================================
list3 item	abc
list3 item	update
list3 item	def
list3 item	jqk
list3.indexOf("def")	2
listIter.previous()	def
listIter.previous()	update
listIter.previous()	abc

Process finished with exit code 0

LinkedList

講解程式碼：

package com.CSDN.day26;

import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;

/**
 * Keafmd
 *
 * @ClassName: MyLinkedList
 * @Description: LinkedList
 * @Author: 牛哄哄的柯南
 * @Date: 2020/11/26 21:06
 **/
public class MyLinkedList {
    public static void main(String[] args) {
        //
        List list1 = new LinkedList();
        list1.add("張三");
        list1.add("李四");
        list1.add("李四");
        list1.add("王五");

        System.out.println("list1.size()\t"+list1.size());

        List list2 = new LinkedList(list1);
        System.out.println("list2.size()\t"+list2.size());

        System.out.println("========================================================");
        //通過下標的形式訪問每一個元素
//        System.out.println("list1.get(0)\t"+list1.get(0));
//        System.out.println("list1.get(1)\t"+list1.get(1));
//        System.out.println("list1.get(2)\t"+list1.get(2));
        for (int i = 0; i < list1.size(); i++) {
            System.out.println("list1.get("+i+")\t"+list1.get(i));
        }

        System.out.println("=======================增強for遍歷=================================");
        for (Object o : list2) {
            System.out.println("item\t"+o);
        }

        System.out.println("=======================Iterator遍歷=================================");
        for(Iterator it = list2.iterator(); it.hasNext() ; ){
            System.out.println("iterator Item \t"+it.next());
        }
        System.out.println("=======================forEach遍歷=================================");
//        list2.forEach(System.out::println);
        list2.forEach(x->System.out.println("forEach item\t"+x));


        System.out.println("=======================add(index,Object el)=================================");

        List list3 =new  LinkedList();
        list3.add("abc");
        list3.add("def");
        list3.add("jqk");

        //list3 add(index ,el)
        list3.add(1,"insert");
        list3.forEach(x->System.out.println("list3 item\t"+x));
        System.out.println("=======================add(index,Object el)=================================");
        //list3 update(index ,el)
        list3.set(1,"update");
        list3.forEach(x->System.out.println("list3 item\t"+x));

        //indexOf/lastIndexOf ,返回索引位置，如果找不到則返回-1

        System.out.println("list3.indexOf(\"def\")\t"+list3.indexOf("def"));
        //判斷def是否重複
        if(list3.indexOf("def") != list3.lastIndexOf("def")){
            System.out.println("def重複了");
        }

        System.out.println("================================================");

        ListIterator listIter = list3.listIterator();
        while (listIter.hasNext()){
            System.out.println("listIter.next()\t"+listIter.next());
        }
        System.out.println("=============================");
        //listIterator
//        ListIterator listIter2 = list3.listIterator(list3.size());
//        while (listIter2.hasPrevious()){
//            System.out.println("listIter2.previous()\t"+listIter2.previous());
//        }


        LinkedList lList = new LinkedList();
        lList.addAll(list3);

        Object popItem = lList.pop(); //如果沒有元素會拋異常
        Object pollItem = lList.poll();

        System.out.println(pollItem);



    }

}

執行結果：

list1.size()	4
list2.size()	4
========================================================
list1.get(0)	張三
list1.get(1)	李四
list1.get(2)	李四
list1.get(3)	王五
=======================增強for遍歷=================================
item	張三
item	李四
item	李四
item	王五
=======================Iterator遍歷=================================
iterator Item 	張三
iterator Item 	李四
iterator Item 	李四
iterator Item 	王五
=======================forEach遍歷=================================
forEach item	張三
forEach item	李四
forEach item	李四
forEach item	王五
=======================add(index,Object el)=================================
list3 item	abc
list3 item	insert
list3 item	def
list3 item	jqk
=======================add(index,Object el)=================================
list3 item	abc
list3 item	update
list3 item	def
list3 item	jqk
list3.indexOf("def")	2
================================================
listIter.next()	abc
listIter.next()	update
listIter.next()	def
listIter.next()	jqk
=============================
update

Process finished with exit code 0

Map介面

Map記憶體儲的是鍵/值對這樣以成對的物件組(可以把一組物件當成一個元素)，通過“鍵”物件來查詢“值”物件。
Map是不同於Collection的另外一種集合介面。
Map中，key值是唯一的(不能重複)，而key物件是與value物件關聯在一起的。
Map介面有兩個實現：
HashMap — key/value對是按照Hash演算法儲存的。
TreeMap — key/value對是排序 (按key排序)儲存的。

Map介面常用方法

方法	含義
Object put(Object key,Object value)	將指定的值與此對映中的指定鍵相關聯
void putAll(Map t)	將對映t中所有對映關係複製到此對映中
Object get(Object key)	返回此對映中對映到指定鍵的值
Object remove(Object key)	若存在此鍵的對映關係,將其從對映中移除
boolean containsKey(Object key)	若此對映包含指定鍵的對映關係，返回 true
boolean containsValue(Object value)	若此對映為指定值對映一個或多個鍵,返回 true
int size()	返回此對映中的鍵-值對映對數
void clear()	從此對映中移除所有對映關係
boolean isEmpty()	若此對映未包含鍵-值對映關係,返回 true
Set keySet()	返回此對映中包含的鍵的 set 檢視

HashMap類

HashMap類是Map介面的實現類基於雜湊表的 Map 介面的實現

Student 類：

package com.CSDN.day26;

/**
 * Keafmd
 *
 * @ClassName: Student
 * @Description:
 * @Author: 牛哄哄的柯南
 * @Date: 2020/11/26 21:16
 **/
public class Student {
    String name;
    int age;

    public Student() {
    }

    public Student(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;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

講解程式碼：

package com.CSDN.day26;

import java.util.*;

/**
 * Keafmd
 *
 * @ClassName: MyMap
 * @Description: Map
 * @Author: 牛哄哄的柯南
 * @Date: 2020/11/26 21:15
 **/
public class MyMap {
    public static void main(String[] args) {

        //物件的建立
        Map<String,Student> map = new HashMap<>();


        List<Student> stuList = new ArrayList();
        stuList.add(new Student("張飛",50));
        stuList.add(new Student("張飛1",36));
        stuList.add(new Student("張飛2",20));
        stuList.add(new Student("張飛3",58));

        //如果要查詢某一個元素的屬性，需要遍歷集合後查詢元素才能獲取舒心
        for (Student student : stuList) {
            if("張飛3".equals(student.getName())){
                System.out.println("student.age\t"+student.getAge());
                break;
            }
        }



        //put key不可以重複
        map.put("張飛",new Student("張飛",50));
        map.put("張飛1",new Student("張飛1",36));
        map.put("張飛2",new Student("張飛2",20));
        map.put("張飛3",new Student("張飛3",58));

        //get根據key獲取指定的元素,底層使用hash計算索引，快速查詢元素
        Student stu = (Student) map.get("張飛3");
        System.out.println(stu.getAge());


        /**
         * int size()
         * void clear()
         * boolean isEmpty()
         */

//        map.clear();
        System.out.println("map.size\t"+map.size());
        System.out.println("map.isEmpty\t"+map.isEmpty());

        Map map2 = new HashMap();
        map2.put("張飛3",new Student("張飛3",999));
        map2.put("張飛4",new Student("張飛4",20));
        Student zf5 = new Student("張飛5", 58);
        map2.put("張飛5",zf5);


        map.putAll(map2);
        System.out.println("map.size\t"+map.size());

        System.out.println("map.get(\"張飛3\")\t"+map.get("張飛3").getAge());

        System.out.println("map.containsKey(\"張飛\")\t"+map.containsKey("張飛"));
        System.out.println("map.containsKey(\"張飛99\")\t"+map.containsKey("張飛99"));


        System.out.println("map.containsValue(new Student(\"張飛5\",58)\t"+map.containsValue(zf5));

        System.out.println("========================size==============================");
        System.out.println("map.size\t"+map.size());
        map.remove("張飛3");
        System.out.println("map.size\t"+map.size());

        //HashMap的遍歷

        Set<String> keySet = map.keySet();
        for (String key : keySet) {
            System.out.printf("key:%s\tvalue:%s\r\n",key,map.get(key).toString());
        }

        System.out.println("================================================");

        Set<Map.Entry<String, Student>> entrySet = map.entrySet();
        for (Map.Entry<String, Student> stringStudentEntry : entrySet) {
            String key = stringStudentEntry.getKey();
            Student value = stringStudentEntry.getValue();
            System.out.printf("key:%s\tvalue:%s\r\n",key,value.toString());
        }
    }
}

執行結果：

student.age	58
58
map.size	4
map.isEmpty	false
map.size	6
map.get("張飛3")	999
map.containsKey("張飛")	true
map.containsKey("張飛99")	false
map.containsValue(new Student("張飛5",58)	true
========================size==============================
map.size	6
map.size	5
key:張飛5	value:Student{name='張飛5', age=58}
key:張飛4	value:Student{name='張飛4', age=20}
key:張飛	value:Student{name='張飛', age=50}
key:張飛2	value:Student{name='張飛2', age=20}
key:張飛1	value:Student{name='張飛1', age=36}
================================================
key:張飛5	value:Student{name='張飛5', age=58}
key:張飛4	value:Student{name='張飛4', age=20}
key:張飛	value:Student{name='張飛', age=50}
key:張飛2	value:Student{name='張飛2', age=20}
key:張飛1	value:Student{name='張飛1', age=36}

Process finished with exit code 0

HashMap與TreeMap的比較

HashMap基於雜湊表實現。
TreeMap基於樹實現。
HashMap可以通過調優初始容量和負載因子，優化HashMap空間的使用。
TreeMap沒有調優選項，因為該樹總處於平衡狀態
HashMap效能優於TreeMap。

HashMap與Hashtable的比較

Hashtable是基於陳舊的Dictionary類的，HashMap是Java 1.2引進的Map介面的一個實現。
Hashtable是執行緒安全的，也就是說是同步的，而HashMap是執行緒序不安全的，不是同步的。
HashMap允許將null作為一個entry的key或者value，而Hashtable不允許用null。

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概述

Java中集合類概述

Java中陣列與集合的比較

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HashMap類

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