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Java基礎--集合類

阿新 • • 發佈：2018-12-26

最近在找工作，目前還沒有定下來，拿到了一個公司的offer，不過被當白菜了，正在商量薪資方面的事情。隨著百度面試的失敗，夢想再次破滅。想想這一年來的奮鬥，別是一番滋味在心頭。突然想起一句話：踏歌長行，夢想永在！

說程式設計師是幸福的，因為我們每天都會和大腦過意不去，故意去挑戰，因為我們總是在與IDE經歷了一系列的戰鬥後，露出欣喜的表情，也因為我們總是以自己從事複雜的、高智商的工作而驕傲、自豪！

本章是Java之美[從菜鳥到高手演變]系列之集合類。集合類是Java語言中非常重要的一類知識，Java很多的應用都離不開它。我們有必要認真研究一下。

本部落格永久更新，如有轉載，

請說明出處：http://blog.csdn.net/zhangerqing

如有問題，請聯絡本人: egg

郵箱：[email protected]

微博：http://weibo.com/xtfggef

一、集合類簡介

陣列是很常用的一種的資料結構，我們用它可以滿足很多的功能，但是，有時我們會遇到如下這樣的問題：

1、我們需要該容器的長度是不確定的。

2、我們需要它能自動排序。

3、我們需要儲存以鍵值對方式存在的資料。

如果遇到上述的情況，陣列是很難滿足需求的，接下來本章將介紹另一種與陣列類似的資料結構——集合類，集合類在Java中有很重要的意義，儲存臨時資料，管理物件，泛型，Web框架等，很多都大量用到了集合類。

常見的集合類有這些種：

實現Collection介面的：Set、List以及他們的實現類。

實現Map介面的：HashMap及其實現類，我們常用的有Map及其實現類HashMap，HashTable，List、Set及其實現類ArrayList、HashSet，因為集合類是很大的一塊內容，我們不方便把它的全部內容寫出來，只能慢慢的增加，希望各位讀者有自己想法的，踴躍向我提出，我們共同打造精美的部落格，供廣大程式設計愛好者學習，下面我我們通過一個圖來整體描述一下：


這個圖片沒法顯示的很清楚，所以我將原始圖片上傳到了我的資源裡：http://download.csdn.net/detail/zhangerqing/4711389。願意看清楚的就去下吧。

下面的表格也許可以更直接的表現出他們之間的區別和聯絡：

介面

簡述

實現

操作特性

成員要求

Set

成員不能重複

HashSet

外部無序地遍歷成員

成員可為任意Object子類的物件，但如果覆蓋了equals方法，同時注意修改hashCode方法。

TreeSet

外部有序地遍歷成員；附加實現了SortedSet, 支援子集等要求順序的操作

成員要求實現caparable介面，或者使用 Comparator構造TreeSet。成員一般為同一型別。

LinkedHashSet

外部按成員的插入順序遍歷成員

成員與HashSet成員類似

List

提供基於索引的對成員的隨機訪問

ArrayList

提供快速的基於索引的成員訪問，對尾部成員的增加和刪除支援較好

成員可為任意Object子類的物件

LinkedList

對列表中任何位置的成員的增加和刪除支援較好，但對基於索引的成員訪問支援效能較差

成員可為任意Object子類的物件

Map

儲存鍵值對成員，基於鍵找值操作，compareTo或compare方法對鍵排序

HashMap

能滿足使用者對Map的通用需求

鍵成員可為任意Object子類的物件，但如果覆蓋了equals方法，同時注意修改hashCode方法。

TreeMap

支援對鍵有序地遍歷，使用時建議先用HashMap增加和刪除成員，最後從HashMap生成TreeMap；附加實現了SortedMap介面，支援子Map等要求順序的操作

鍵成員要求實現caparable介面，或者使用Comparator構造TreeMap。鍵成員一般為同一型別。

LinkedHashMap

保留鍵的插入順序，用equals 方法檢查鍵和值的相等性

成員可為任意Object子類的物件，但如果覆蓋了equals方法，同時注意修改hashCode方法。

IdentityHashMap

使用== 來檢查鍵和值的相等性。

成員使用的是嚴格相等

WeakHashMap

其行為依賴於垃圾回收執行緒，沒有絕對理由則少用

（上圖來源於網友的總結，已不知是哪位的原創，恕不貼出地址，如原作者看到請聯絡我，必將貼出連結！）

實現Collection介面的類，如Set和List，他們都是單值元素（其實Set內部也是採用的是Map來實現的，只是鍵值一樣，從表面理解，就是單值），不像實現Map介面的類一樣，裡面存放的是key-value(鍵值對)形式的資料。這方面就造成他們很多的不同點，如遍歷方式，前者只能採用迭代或者迴圈來取出值，但是後者可以使用鍵來獲得值得值。

二、基本方法及使用

---------------------------

實現Map介面的

HashMap

Set的實現類HashSet，底層還是呼叫Map介面來處理，所以，此處，我將說下Map介面及其實現類的一些方法。Map介面中的原始方法有：

public abstract int size();
public abstract boolean isEmpty();
public abstract boolean containsKey(Object paramObject);
public abstract boolean containsValue(Object paramObject);
public abstract V get(Object paramObject);
public abstract V put(K paramK, V paramV);
public abstract V remove(Object paramObject);
public abstract void putAll(Map<? extends K, ? extends V> paramMap);
public abstract void clear();
public abstract Set<K> keySet();
public abstract Collection<V> values();
public abstract Set<Entry<K, V>> entrySet();
public abstract boolean equals(Object paramObject);
public abstract int hashCode();

此處細心的讀者會看到，每個方法前都有abstract關鍵字來修飾，其實就是說，介面中的每個方法都是抽象的，有的時候我們寫的時候不加abstract關鍵字，但是在編譯的過程中，JVM會給加上的，所以這點要注意。抽象的方法意味著它沒有方法實現體，同時必須在實現類中重寫，接下來我們依次分析一下他們的實現類HashMap中是怎麼做的。

HashMap的設計複雜而又巧妙，用處廣泛，值得我們深究一下，因為HashMap是一塊很大很重要的知識點，而在這兒我們重點介紹集合類，所以請看這篇文章，關於的文章。

重點方法介紹：

首先是構造方法，大多數情況下，我們採取無參的建構函式來構造雜湊表，

  1. public HashMap()  
  2. {  
  3.   this.entrySet = null;  
  4.   this.loadFactor = 0.75F;  
  5.   this.threshold = 12;  
  6.   this.table = new Entry[16];  
  7.   init();  
  8. }  
此處先介紹三個重要的變數：loadFactor、threshold、table，loadFactor是一個載入因子，threshold是臨界值，table說明雜湊表的底層，其實是個陣列。可以看看他們的宣告方式：

 transient Entry[] table;;
 int threshold;
 final float loadFactor;

細心的讀者似乎又發現一個新問題，為什麼table前面採用的是transient關鍵字呢，那我們得閒來研究下宣告為transient關鍵字的含義：變數如果被宣告為transient型別的話，那麼在序列化的時候，忽略其的值，就是說此處的table，如果將要進行持久化的話，是不會對table的值進行處理的，直接忽略，為什麼此處table會這樣處理呢？因為HashMap的儲存結構，其實就是一個數組+多個連結串列，數組裡存放物件的地址，連結串列存放資料，所以對地址進行持久化是沒有任何意義的。關於這塊知識，我會在另一篇文章中重點介紹。

HashMap的初始容量為0，每增加一對值，容量曾1，這點好理解，我們通過一個小的例子，來看看HashMap的基本使用方法。

  1. package com.xtfggef.map.test;  
  2. import java.util.HashMap;  
  3. import java.util.Map;  
  4. import java.util.Set;  
  5. /** 
  6.  * HashMap的使用 
  7.  * @author erqing 
  8.  *  
  9.  */
  10. publicclass MapTest {  
  11.     publicstaticvoid main(String[] args) {  
  12.         /* 初始化map */
  13.         Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>();  
  14.         System.out.println("HashMap的初始值:" + map.size());  
  15.         System.out.println("HashMap是否為空:" + (map.isEmpty() ? "是" : "否"));  
  16.         /* 想map中新增元素 */
  17.         map.put("erqing", 1);  
  18.         map.put("niuniu", 2);  
  19.         map.put("egg", 3);  
  20.         System.out.println(map.size());  
  21.         ;  
  22.         System.out.println("HashMap是否為空:" + (map.isEmpty() ? "是" : "否"));  
  23.         /* 遍歷HashMap中的元素 */
  24.         Set<String> set = map.keySet();  
  25.         for (String s : set) {  
  26.             System.out.println(s + " " + map.get(s) + " " + "hashcode:"
  27.                     + s.hashCode());  
  28.         }  
  29.         /*檢測是否含有某個Key*/
  30.         System.out.println(map.containsKey("egg"));  
  31.         /*檢測是否含有某個Value*/
  32.         System.out.println(map.containsValue(2));  
  33.         /*列印hashCode*/
  34.         System.out.println(map.hashCode());  
  35.     }  
  36. }  
輸出：

HashMap的初始值:0
HashMap是否為空:是
3
HashMap是否為空:否
niuniu 2 hashcode:-1045196352
egg 3 hashcode:100357
erqing 1 hashcode:-1294670850
true
true
1955200455

此處附一個利用HashMap來簡單處理問題的例子，需求在註釋中已經給出，希望讀者好好看看，程式碼不難，但是很多的面試及面試題都用到這個思路，筆者曾經面試的時候，經常會被問題這題的思想，但是就是沒有去親自實現一下，以致在hashmap的操作上被難住了。

  1. package com.xtfggef.hashmap;  
  2. import java.util.HashMap;  
  3. import java.util.Map;  
  4. import java.util.Set;  
  5. /** 
  6.  * 列印在陣列中出現n/2以上的元素 
  7.  * 利用一個HashMap來存放陣列元素及出現的次數 
  8.  * @author erqing 
  9.  * 
  10.  */
  11. publicclass HashMapTest {  
  12.     publicstaticvoid main(String[] args) {  
  13.         int [] a = {2,3,2,2,1,4,2,2,2,7,9,6,2,2,3,1,0};  
  14.         Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer,Integer>();  
  15.         for(int i=0; i<a.length; i++){  
  16.             if

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