Java集合（七）

7.1Java集合概述

1.Java集合就像一种容器，可以把多个对象的引用放入容器中。

2.Java集合类可以用于存储数量不等的多个对象，还可用于保存具有映射关系的关联数组。

3.Java集合可分为Set、List和Map三种体系

---Set：无序、不可重复的集合

---List：有序、可重复的集合

---Map：具有映射关系的集合

4.在Java5之前，Java集合会丢失容器中所有对象的数据类型，把所有对象都当成Object类型处理；从Java5增加了泛型之后，Java集合可以记住容器中对象的数据类型。

7.2Collection接口

Collection接口是List、Set和Queue接口的父接口，该接口里定义的方法即可用于操作Set集合，也可用于操作List和Queue集合：

7.3Iterator接口

1.使用Iterator接口遍历集合元素

1）Iterator接口主要用于遍历Collection集合中的元素，Iterator对象也被称为迭代器。

2）Iterator接口隐藏了各种Collection实现类的底层细节，向应用程序提供了遍历Collection集合元素的统一编程接口。

3）Iterator仅用于遍历集合，Iterator本身并不提供承装对象的能力。如果需要创建Iterator对象，则必须有一个被迭代的集合。

2.使用foreach循环遍历集合元素

Java 5 提供了 foreach 循环迭代访问 Collection

7.4Set（HashSet，LinkedHashSet，TreeSet）

1.Set集合

1）Set集合不允许包含相同的元素，如果试把两个相同的元素加入同一个Set集合中，则添加操作失败。

2）Set判断两个对象是否相同不是使用==运算符，而是根据equals方法。

2.HashSet 

1）HashSet 是Set接口的典型实现，大多数时候使用Set集合时都使用这个实现类。

2）HashSet 按Hash算法来存储集合中的元素，因此具有很好的存取和查找性能。

3）HashSet 具有以下特点：

---不能保证元素的排列顺序

---HashSet 不是线程安全的

---集合元素可以是null

4）当向HashSet 集合中存入一个元素时，HashSet 会调用该对象的hashCode（）方法来得到该对象的hashCode值，然后根据hashCode值决定该对象在HashSet 中的存储位置。

5）如果两个元素的equals（）方法返回true，但它们的hashCode（）返回值不相等，HashSet 会把它们存储在不同的位置，但依然可以添加成功。

3.hashCode（）方法

1）HashSet 集合判断两个元素相等的标准：两个对象通过equals（）方法比较相等，并且两个对象的hashCode（）方法返回值也相等。

2）如果两个对象通过equals（）方法返回true，这两个对象的hashCode值也应该相同。

3）重写hashCode（）方法的基本原则

---在程序运行时，同一个对象多次调用hashCode（）方法应该返回相同的值

---当两个对象的equals（）方法比较返回true时，这两个对象的hashCode（）方法的返回值也应相等

---对象中用作equals（）方法比较的Field，都应该用来计算hashCode值

4.LinkedHashSet

1)LinkedHashSet 是HashSet的子类。

2）LinkedHashSet 集合根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置，但它同时使用链表维护元素的次序，这使得元素看起来是以插入顺序保存的。

3）LinkedHashSet 性能插入性能略低于HashSet，但在迭代访问Set里的全部元素时有很好的性能。

 4）LinkedHashSet 不允许集合元素重复。

5.TreeSet

1）TreeSet是SortedSet接口的实现类，TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。

• Comparator comparator()
• Object first()
• Object last()
• Object lower(Object e)
• Object higher(Object e)
• SortedSet subSet(fromElement, toElement)
• SortedSet headSet(toElement)
• SortedSet tailSet(fromElement)

2）TreeSet支持两种排序排序方法：自然排序和定制排序。默认情况下，TreeSet采用自然排序。

6.自然排序

1）排序：TreeSet会调用集合元素的compareTo(Object obj)方法来比较元素之间的大小关系，然后将集合元素按升序排列。

2）如果试图把一个对象添加到TreeSet时，则该对象的类必须实现Comparable 接口。

3）实现Comparable 的类必须实现compareTo(Object obj)方法，两个对象即通过compareTo(Object obj)方法的返回值来比较大小。

4）Comparable 的典型实现：

---BigDecimal、BigInteger以及所有的数值型对应的包装类：按它们对应的数值大小进行比较。

---Character：按字符的UNICODE值来进行比较。

---Boolean：true对应的包装类实例大于false对应的包装类实例

---String：按字符串中字符的UNICODE值进行比较

---Date、Time：后面的时间、日期比前面的时间、日期大

5）因为只有相同类的两个实例才会比较大小，所以向TreeSet 中添加的应该是同一个类的对象

6）当需要把一个对象放入TreeSet 中，重写该对象对应的equals（）方法时，应保证该方法与compareTo(Object obj) 方法有一致的结果：如果两个对象通过equals（）方法比较返回true，则通过compareTo(Object obj) 方法比较应返回0

7.定制排序

如果需要实现定制排序，则需要在创建TreeSet 集合对象时，提供一个Comparator 接口的实现类对象。由该Comparator 对象负责集合元素的排序逻辑。

7.5List

1.List

1）List代表一个元素有序、且可重复的集合，集合中的每个元素都有其对应的顺序索引

2）List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。

3）List默认按元素的添加顺序设置元素的索引。

4）List集合里添加了一些根据索引来操作集合元素的方法

• void add(int index, Object ele)
• boolean addAll(int index, Collection eles)
• Object get(int index)
• int indexOf(Object obj)
• int lastIndexOf(Object obj)
• Object remove(int index)
• Object set(int index, Object ele)
• List subList(int fromIndex, int toIndex)

2.ListIterator

List额外提供了一个listIterator（）方法，该方法返回一个ListIterator对象，ListIterator接口继承了Iterator接口，提供了专门操作List的方法：

• boolean hasPrevious()
• Object previous()
• void add()

3.ArrayList 和 Vector

1）ArrayList 和 Vector是List接口的两个典型实现

2）区别：

• 是一个古老的集合，通常建议使用ArrayList
• ArrayList是线程不安全的，而Vector 是线程安全的
• 即使为保证List集合线程安全，也不推荐使用Vector

3）Arrays.asList(…) 方法返回的List集合既不是ArrayList 实例，也不是Vector实例。

Arrays.asList(…)返回值是一个固定长度的List集合。

7.6Map

1.Map

1）Map用于保存具有映射关系的数据，因此Map集合里保存着两组值，一组值用于保存Map里的Key，另外一组用于保存Map里的Value.

2）Map中的key和value都可以是任何引用类型的数据

3）Map中的key不允许重复，即同一个Map对象的任何两个Key通过equals方法比较中返回false

4）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。

5）Map常用方法

2.HashMap & Hashtable

1）HashMap 和 Hashtable是Map接口的两个典型实现类

2）区别：

• Hashtable是一个古老的Map实现类，不建议使用
• Hashtable是一个线程安全的Map实现，但HashMap是线程不安全的
• Hashtable不允许使用null作为key和value，而 HashMap 可以

3）与HashSet集合不能保证元素的顺序一样，Hashtable 、HashMap也不能保证其中key-value对的顺序

4）Hashtable 、HashMap判断两个Key值相等的标准是：两个Key通过equals方法返回true，hashCode值也相等。

5）Hashtable 、HashMap判断两个Value相等的标准是：两个Value通过equals方法返回true

3.LinkedHashMap

1)LinkedHashMap是HashMap的子类

2）LinkedHashMap可以维护Map的迭代顺序：迭代顺序与Key-Value对的插入顺序一致。

4.Properties

1）Properties类是Hashtable 的子类，该对象用于处理属性文件。

2）由于属性文件里的key、value都是字符串类型，所以properties里的Key和Value都是字符串类型的。

5.TreeMap

1）TreeMap存储Key-Value对时，需要根据Key对Key-Value对进行排序。TreeMap可以保证所有的Key-Value对处于有序状态。

2）TreeMap的Key的排序：

---自然排序：TreeMap的所有的Key必须实现Comparable 接口，并且所有的Key应该是同一个类的对象，否则将会抛出ClasssCastException

7.7Collections 工具类

1.操作集合的工具类：Collections

1）Collections是一个操作Set、List和Map等集合的工具类

2）Collections中提供了大量方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作，还提供了对集合对象设置不可变、对集合对象实现同步控制等方法。

3）排序操作：

---reverse(List)：反转List中元素的顺序

---shuffle(List)：对List集合元素进行随机排序

---sort(List)：根据元素的自然顺序对指定List集合元素按升降排序

---sort(List，Comparator)：根据指定的Comparator产生的顺序对List集合元素进行排序

---swap(List，int， int)：将指定list集合中的i处元素和j处元素进行交换

2.查找、替换

1）Object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素

2）Object max(Collection，Comparator)：根据Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素

3）Object min(Collection)

4）Object min(Collection，Comparator)

5）int frequency(Collection，Object)：返回指定集合中指定元素的出现次数

6）boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替换List对象的所有旧值

3.同步控制

Collections 类中提供了多个synchronizedXxx()方法，该方法可使将指定集合包装成线程同步的集合，从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全问题

7.8Enumeration

Enumeration接口是Iterator迭代器的“古老版本”