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Java集合框架的知识总结（1）

2013-06-06 04:09 183 查看
说明：先从整体介绍了Java集合框架包含的接口和类，然后总结了集合框架中的一些基本知识和关键点，并结合实例进行简单分析。

1、综述

所有集合类都位于java.util包下。集合中只能保存对象（保存对象的引用变量）。（数组既可以保存基本类型的数据也可以保存对象）。

当我们把一个对象放入集合中后，系统会把所有集合元素都当成Object类的实例进行处理。从JDK1.5以后，这种状态得到了改进：可以使用泛型来限制集合里元素的类型，并让集合记住所有集合元素的类型（参见具体泛型的内容）。

Java的集合类主要由两个接口派生而出：Collection和Map，Collection和Map是Java集合框架的根接口，这两个接口又包含了一些接口或实现类。





Set和List接口是Collection接口派生的两个子接口，Queue是Java提供的队列实现，类似于List。





Map实现类用于保存具有映射关系的数据（key-value）。

Set、List和Map可以看做集合的三大类。

List集合是有序集合，集合中的元素可以重复，访问集合中的元素可以根据元素的索引来访问。

Set集合是无序集合，集合中的元素不可以重复，访问集合中的元素只能根据元素本身来访问（也是不能集合里元素不允许重复的原因）。

Map集合中保存Key-value对形式的元素，访问时只能根据每项元素的key来访问其value。

对于Set、List和Map三种集合，最常用的实现类分别是HashSet、ArrayList和HashMap三个实现类。（并发控制的集合类，以后有空研究下）。

2、Collection接口

Collection接口是List、Set和Queue接口的父接口，同时可以操作这三个接口。

Collection接口定义操作集合元素的具体方法大家可以参考API文档，这里通过一个例子来说明Collection的添加元素、删除元素、返回集合中元素的个数以及清空集合元素的方法。

01
public
class
TestCollection
02
{
03
public
 
static
 
void
 
main(String[] args)
04
{
05
Collection c =
new
 
ArrayList();
06
//添加元素
07
c.add(
"孙悟空"
);
08
//虽然集合里不能放基本类型的值，但Java支持自动装箱
09
c.add(
6
);
10
11
System.out.println(
"c集合的元素个数为:"
 
+ c.size());
12
   
 
13
　　　　
//删除指定元素
14
c.remove(
6
);
15
   
 
16
　　　　System.out.println(
"c集合的元素个数为:"
 
+ c.size());
17
//判断是否包含指定字符串
18
System.out.println(
"c集合的是否包含孙悟空字符串:"
 
+ c.contains(
"孙悟空"
));
19
20
c.add(
"轻量级J2EE企业应用实战"
);
21
22
System.out.println(
"c集合的元素："
 
+ c);   
23
24
　　　　　Collection books =
new
 
HashSet();
25
26
books.add(
"轻量级J2EE企业应用实战"
);
27
books.add(
"Struts2权威指南"
);
28
29
System.out.println(
"c集合是否完全包含books集合？"
 
+ c.containsAll(books));
30
31
//用c集合减去books集合里的元素
32
c.removeAll(books);
33
34
System.out.println(
"c集合的元素："
 
+ c);
35
36
//删除c集合里所有元素
37
c.clear();
38
39
System.out.println(
"c集合的元素："
 
+ c);
40
41
//books集合里只剩下c集合里也同时包含的元素
42
books.retainAll(c);
43
44
System.out.println(
"books集合的元素:"
 
+ books);
45
}
46
}
程序输出结果：


c集合的元素个数为:2
c集合的元素个数为:1
c集合的是否包含孙悟空字符串:true
c集合的元素：[孙悟空,轻量级J2EE企业应用实战]
c集合是否完全包含books集合？false
c集合的元素：[孙悟空]
c集合的元素：[]
books集合的元素:[]



3、两种遍历集合的方法Iterator接口和foreach循环
1、Iterator接口
Iterator也是Java集合框架的成员，主要用于遍历（即迭代访问）Collection集合中的元素，也称为迭代器。

提供的三种方法：

boolean hasNext():返回集合里的下一个元素。

Object next():返回集合里下一个元素。

void remove();删除集合里上一次next方法返回的元素。

01
public
 
class
 
TestIterator
02
{
03
public
 
static
 
void
 
main(String[] args)
04
{
05
//创建一个集合
06
Collection books =
new
 
HashSet();
07
08
books.add(
"轻量级J2EE企业应用实战"
);
09
books.add(
"Struts2权威指南"
);
10
books.add(
"基于J2EE的Ajax宝典"
);
11
12
//获取books集合对应的迭代器
13
Iterator it = books.iterator();
14
15
while
(it.hasNext())
16
{
17
　　　　　　　
//未使用泛型，需要强制转换
18
String book =(String)it.next();
19
20
System.out.println(book);
21
22
if
 
(book.equals(
"Struts2权威指南"
))
23
{
24
it.remove();
25
26
　　　　
//使用Iterator迭代过程中，不可修改集合元素,下面代码引发异常
27
　　　　
//books.remove(book);
28
29
}
30
31
//对book变量赋值，不会改变集合元素本身
32
 
book =
"测试字符串"
;
33
34
}
35
System.out.println(books);
36
}
37
}
程序运行结果：


Struts2权威指南
基于J2EE的Ajax宝典
轻量级J2EE企业应用实战
[基于J2EE的Ajax宝典,轻量级J2EE企业应用实战]



说明：

（1）通过语句“book ="测试字符串"; ”对迭代变量book进行赋值时，当我们再次输出books集合时，集合里的元素没有任何变化。即当使用Iterator对集合元素进行迭代时，Iterator并不是把集合元素本身传给迭代变量，而是把集合元素的值传给了迭代变量。

（2）当使用Iterator来访问Collection集合元素时，只有通过Iterator的remove方法删除（it.remove();）上一次next方法返回的集合元素才可以给集合中添加元素（book ="测试字符串"; ）。否则引发java.util.ConcurrentModificationExcption异常。

2、使用foreach循环遍历集合元素。


格式：for(元素类型 t  元素变量 x ： 遍历对象A) {



// 程序块

}


说明：

（1）foreach简化了对数组和集合的遍历，如果不希望遍历整个集合，或者在循环内部需要操作下标值就需要使用传统的for循环。

（2）简化了编程，提高了代码的可读性和安全性（不用怕数组越界）。

（3）foreach一般结合泛型使用

实例应用：

01
public
 
class
 
TestArray {
02
public
 
static
 
void
 
main(String args[]) {
03
TestArray test =
new
 
TestArray();
04
test.test1();
05
test.listToArray();
06
test.testArray3();
07
08
}
09
10
/**
11
 
* foreach语句输出一维数组
12
 
*/
13
public
 
void
 
test1() {
14
// 定义并初始化一个数组
15
int
 
arr[] = {
2
,
3
,
1
 
};
16
System.out.println(
"----1----排序前的一维数组"
);
17
18
for
 
(
int
 
x : arr) {
19
System.out.println(x);
// 逐个输出数组元素的值
20
}
21
22
// 对数组排序
23
Arrays.sort(arr);
24
25
// 利用java新特性for each循环输出数组
26
System.out.println(
"----1----排序后的一维数组"
);
27
28
for
 
(
int
 
x : arr) {
29
System.out.println(x);
// 逐个输出数组元素的值
30
}
31
}
32
33
/**
34
 
* 集合转换为一维数组
35
 
*/
36
public
 
void
 
listToArray() {
37
// 创建List并添加元素
38
List<String> list =
new
 
ArrayList<String>();
39
list.add(
"1"
);
40
list.add(
"3"
);
41
list.add(
"4"
);
42
43
// 利用froeach语句输出集合元素
44
System.out.println(
"----2----froeach语句输出集合元素"
);
45
46
for
 
(String x : list) {
47
System.out.println(x);
48
}
49
50
// 将ArrayList转换为数组
51
Object s[] = list.toArray();
52
53
// 利用froeach语句输出集合元素
54
System.out.println(
"----2----froeach语句输出集合转换而来的数组元素"
);
55
56
for
 
(Object x : s) {
57
System.out.println(x.toString());
// 逐个输出数组元素的值
58
}
59
}
60
61
/**
62
 
* foreach输出二维数组测试
63
 
*/
64
public
 
void
 
testArray2() {
65
int
 
arr2[][] = { {
4
,
3
 
},{ 
1
,
2
 
} };
66
67
System.out.println(
"----3----foreach输出二维数组测试"
);
68
69
for
 
(
int
 
x[] : arr2) {
70
for
 
(
int
 
e : x) {
71
System.out.println(e);
// 逐个输出数组元素的值
72
}
73
}
74
}
75
76
/**
77
 
* foreach输出三维数组
78
 
*/
79
public
 
void
 
testArray3() {
80
int
 
arr[][][] = { { {
1
,
2
 
},{ 
3
,
4
 
} },{ { 
5
,
6
 
},{ 
7
,
8
 
} } };
81
82
System.out.println(
"----4----foreach输出三维数组测试"
);
83
84
for
 
(
int
[][] a2 : arr) {
85
for
 
(
int
[] a1 : a2) {
86
for
 
(
int
 
x : a1) {
87
System.out.println(x);
88
}
89
}
90
}
91
}
92
}
程序运行结果：


----1----排序前的一维数组
2
3
1
----1----排序后的一维数组
1
2
3
----2----froeach语句输出集合元素
1
3
4
----2----froeach语句输出集合转换而来的数组元素
1
3
4
----4----foreach输出三维数组测试
1
2
3
4
5
6
7
8


                                            

                                        

                        
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