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。
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,Collection 是任何对象组,元素各自独立,通常拥有相同的套用规则。
基本操:
增加元素add(Object obj); addAll(Collection c);
删除元素 remove(Object obj);removeAll(Collection c);
求交集 retainAll(Collection c);
删除元素 remove(Object obj);removeAll(Collection c);
求交集 retainAll(Collection c);
Set接口的三个具体类是:
HashSet--基于散列表的集,加进散列表的元素要实现hashCode()方法
LinkedHashSet--对集迭代时,按增加顺序返回元素
TreeSet--基于(平衡)树的数据结构
1. 继承结构java.lang.Object |_ java.util.AbstractCollection<E> |_ java.util.AbstractSet<E> |_ java.util.HashSet<E>2. 主要方法 add(Object) addAll(Collection) remove(object) removeAll(Collection) size() iterator() toArray() clear() isEmpty() contain(object) containAll(Collection)
Set集合中不允许出现相同的项,Set集合在用Add()方法添加一个新项时,首先会调用equals(Object o)来比较新项和已有的某项是否相等,而不是用==来判断相等性,所以对于字符串等已重写equals方法的类,是按值来比较相等性的
下面的程序创建了一个散列集来存储字符串,并且使用一个迭代器来遍历这个规则集中的元素:
public class Main{ public static void main(String args[]) { Set<String> set = new HashSet<String>(); set.add("London"); set.add("Paris"); set.add("New York"); set.add("New York"); set.add("Beijing"); set.add("Guangzhou"); System.out.PRintln(set); Iterator<String> iterator = set.iterator(); while(iterator.hasNext()) { System.out.print(iterator.next().toUpperCase() + " "); } }}
注意:字符串没有按照顺序存储,因为散列集中的元素是没有特定的顺序的
当然也可以不使用迭代器,而用for-each循环来简化上面的迭代代码:
for(Object i: set) System.out.print(i);
由于一个规则集是Collection的一个实例,所有定义在Collection中的方法都可以用在规则集上,下面的代码就是一个例子:
public class Main{ public static void main(String args[]) { Set<String> set1 = new HashSet<String>(); set1.add("London"); set1.add("Paris"); set1.add("New York"); set1.add("San Francisco"); set1.add("Beijing"); set1.add("Guangzhou"); System.out.println(set1); System.out.println(set1.size() + "elements in set1"); set1.remove("London"); System.out.println("/nset1 is " + set1); System.out.println(set1.size() + " elements in set1"); Set<String> set2 = new HashSet<String>(); set2.add("London"); set2.add("Shanghai"); set2.add("Paris"); System.out.println("/nset2 is " + set2); System.out.println(set2.size() + " elements in set2"); System.out.println("/nIs Taipei in set2? " + set2.contains("Taipei")); set1.addAll(set2); System.out.println("/nafter adding set2 to set1, set1 is " + set1); set1.removeAll(set2); System.out.println("After removing set2 from set1, set1 is " + set1); set1.retainAll(set2); //保留共有的元素 System.out.println("After removing common elements in set2 " + "from set1, set1 is " + set1); }}
运行结果如下:
[San Francisco, New York, Guangzhou, Paris, Beijing, London]6elements in set1
set1 is [San Francisco, New York, Guangzhou, Paris, Beijing]5 elements in set1
set2 is [Shanghai, Paris, London]3 elements in set2
Is Taipei in set2? false
after adding set2 to set1, set1 is [San Francisco, New York, Guangzhou, Shanghai, Paris, Beijing, London]After removing set2 from set1, set1 is [San Francisco, New York, Guangzhou, Beijing]After removing common elements in set2 from set1, set1 is []
链式散列集--LinkedHashSetLinkedHashSet,顾名思义,就是在Hash的实现上添加了Linked的支持。对于LinkedHashSet,在每个节点上通过一个链表串联起来,这样,就可以保证确定的顺序。对于希望有常量复杂度的高效存取性能要求、同时又要求排序的情况下,可以直接使用LinkedHashSet。
LinkedHashSet用一个链表实现来扩展HashSet类,它支持对规则集内的元素的排序。HashSet中的元素是没有被排序的它实现了Set接口。存入Set的每个元素必须是唯一的,因为Set不保存重复元素。但是Set接口不保证维护元素的次序。Set与Collection有完全一样的接口Iterable,同时Set继承了Collection。LinkedHashSet具有HashSet的查询速度,且内部使用链表维护元素的顺序(插入的顺序),于是在使用迭代器遍历Set时,结果会按元素插入的次序显示。下面是一个测试程序:
public class Main{ public static void main(String args[]) { Set<String> set = new LinkedHashSet<String>(); set.add("London"); set.add("Paris"); set.add("New York"); set.add("San Francisco"); set.add("Beijing"); set.add("New York"); System.out.println(set); for(Object i: set) System.out.print(i.toString().toLowerCase() + " "); }}
如果不需要维护元素被插入的顺序,就应该使用HashSet,它会比LinkedHashSet更加的高效
树形集TreeSet继承结构:
java.lang.Object|_java.util.AbstractCollection<E>|_java.util.AbstractSet<E>|_java.util.TreeSet<E>类声明:publicclassTreeSet<E>extendsAbstractSet<E>implementsSortedSet<E>,Cloneable,java.io.Serializable //它实现了sortedSet,有排序的功能
TreeSet的主要性质
1、TreeSet中不能有重复的元素;
2、TreeSet具有排序功能;
3、TreeSet中的元素必须实现Comparable接口并重写compareTo()方法,TreeSet判断元素是否重复、以及确定元素的顺序靠的都是这个方法;
4、对于java类库中定义的类,TreeSet可以直接对其进行存储,如String,Integer等(因为这些类已经实现了Comparable接口);
java常用类实现Comparable接口,并提供了比较大小的标准。实现Comparable接口的常用类:
BigDecimal、BigIneger以及所有数值型对应包装类:按它们对应的数值的大小进行比较。
Character:按字符的UNICODE值进行比较。
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。
public class Main{ public static void main(String args[]) { Set<String> set = new HashSet<String>(); set.add("London"); set.add("Paris"); set.add("New York"); set.add("San Francisco"); set.add("Beijing"); set.add("New York"); TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<String>(set); System.out.println("Sorted tree set: " + treeSet); //下面的方法在SortedSet接口 System.out.println("first(): " + treeSet.first()); //返回第一个元素 System.out.println("last(): " + treeSet.last()); //返回最后一个元素 System.out.println("headSet(): " + treeSet.headSet("New York")); //返回New York之前的所有元素 System.out.println("tailSet(): " + treeSet.tailSet("New York")); //返回New York 及其之后的所有元素 //使用NavigableSet接口里面的方法 System.out.println("lower(/"p/"): " + treeSet.lower("P")); //返回小于"P"的最大元素 System.out.println("higher(/"p/"): " + treeSet.higher("P")); //返回大于"P"的最小元素 System.out.println("floor(/"p/"): " + treeSet.floor("P")); //返回小于等于"P"的最大元素 System.out.println("ceiling(/"p/"): " + treeSet.ceiling("P")); //返回大于等于"P"的最小元素 System.out.println("pollFirst(/"p/"): " + treeSet.pollFirst()); //删除第一个元素,并返回被删除的元素 System.out.println("pollLast(/"p/"): " + treeSet.pollLast()); //删除最后一个元素,并返回被删除的元素 System.out.println("New tree set: " + treeSet); }}
运行结果如下:
Sorted tree set: [Beijing, London, New York, Paris, San Francisco]first(): Beijinglast(): San FranciscoheadSet(): [Beijing, London]tailSet(): [New York, Paris, San Francisco]lower("p"): New Yorkhigher("p"): Parisfloor("p"): New Yorkceiling("p"): ParispollFirst("p"): BeijingpollLast("p"): San FranciscoNew tree set: [London, New York, Paris]
比较器接口Comparator有时希望将元素插入到一个树集合中,这些元素可能不是java.lang.Comparable的实例,这时可以定义一个比较容器来比较这些元素
Comparetor接口有两个方法:compare和equals
public int compare(Object element1, Object element2);
如果element1小于element2,就返回一个负值,如果大于就返回一个正值,若相等,则返回0;
public boolean equals(Objectelement);
如果指定对象也是一个比较器,并且与这个比较器具有相同的排序,则返回true
public class Main{ public static void main(String args[]) { Person a[] = new Person[4]; a[0] = new Person("zhangsan", 11); a[1] = new Person("lisi", 23); a[2] = new Person("wangwu", 33); a[3] = new Person("wuzhong", 26); compareName cn = new compareName(); compareAge ca = new compareAge(); for(int i = 0; i < a.length; i++) a[i].print(); System.out.println(); System.out.println("sorting by age:"); Arrays.sort(a, ca); for(int i = 0; i < a.length; i++) a[i].print(); System.out.println(); System.out.println("sorting by name:"); Arrays.sort(a, cn); for(int i = 0; i < a.length; i++) a[i].print(); }}class Person { public String name; public int age; Person(String n, int a) { name = n; age = a; } public void print() { System.out.println("Name is " + name + ", Age is " + age); }}class compareAge implements Comparator<Person> { public int compare(Person p1, Person p2) { if (p1.age > p2.age) return -1; else if (p1.age < p2.age) return 1; else return 0; }}class compareName implements Comparator<Person> { public int compare(Person p1, Person p2) { return p1.name.compareTo(p2.name); }}
运行结果:
Name is zhangsan, Age is 11Name is lisi, Age is 23Name is wangwu, Age is 33Name is wuzhong, Age is 26
sorting by age:Name is wangwu, Age is 33Name is wuzhong, Age is 26Name is lisi, Age is 23Name is zhangsan, Age is 11
sorting by name:Name is lisi, Age is 23Name is wangwu, Age is 33Name is wuzhong, Age is 26Name is zhangsan, Age is 11
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