今天在网上搜索了一下，发现一篇关于java集合的博文，里面整理得非常好， 特意copy过来和大家分享一下
本讲内容：集合 collection
讲集合collection之前，我们先分清三个概念：
- colection 集合，用来表示任何一种数据结构
- Collection 集合接口，指的是 java.util.Collection接口，是 Set、List 和 Queue 接口的超类接口
- Collections 集合工具类，指的是 java.util.Collections 类。
SCJP考试要求了解的接口有：Collection , Set , SortedSet , List , Map , SortedMap , Queue , NavigableSet , NavigableMap, 还有一个 Iterator 接口也是必须了解的。
SCJP考试要求了解的类有： HashMap , Hashtable ,TreeMap , LinkedHashMap , HashSet , LinkedHashSet ,TreeSet , ArrayList , Vector , LinkedList , PriorityQueuee , Collections , Arrays
下面给出一个集合之间的关系图：
上图中加粗线的ArrayList 和 HashMap 是我们重点讲解的对象。下面这张图看起来层级结构更清晰些。
我们这里说的集合指的是小写的collection，集合有4种基本形式，其中前三种的父接口是Collection。
- List 关注事物的索引列表
- Set 关注事物的唯一性
- Queue 关注事物被处理时的顺序
- Map 关注事物的映射和键值的唯一性
一、Collection 接口
Collection接口是 Set 、List 和 Queue 接口的父接口，提供了多数集合常用的方法声明，包括 add()、remove()、contains() 、size() 、iterator() 等。
| add(E e) | 将指定对象添加到集合中 |
| remove(Object o) | 将指定的对象从集合中移除，移除成功返回true,不成功返回false |
| contains(Object o) | 查看该集合中是否包含指定的对象，包含返回true,不包含返回flase |
| size() | 返回集合中存放的对象的个数。返回值为int |
| clear() | 移除该集合中的所有对象，清空该集合。 |
| iterator() | 返回一个包含所有对象的iterator对象，用来循环遍历 |
| toArray() | 返回一个包含所有对象的数组,类型是Object |
| toArray(T[] t) | 返回一个包含所有对象的指定类型的数组 |
我们在这里只举一个把集合转成数组的例子，因为Collection本身是个接口所以，我们用它的实现类ArrayList做这个例子：
01
|
import
java.util.ArrayList;
|
02
|
import
java.util.Collection;
|
03
|
04
|
public
class
CollectionTest {
|
05
|
06
|
public
static
void
main(String[] args) {
|
07
|
08
|
String a =
"a"
,b=
"b"
,c=
"c"
;
|
09
|
Collection list =
new
ArrayList();
|
10
|
list.add(a);
|
11
|
list.add(b);
|
12
|
list.add(c);
|
13
|
14
|
String[] array = list.toArray(
new
String[
1
]);
|
15
|
16
|
for
(String s : array){
|
17
|
System.out.println(s);
|
18
|
}
|
19
|
}
|
20
|
}
|
编译并运行程序，检查结果：
二、几个比较重要的接口和类简介
1、List接口
List 关心的是索引，与其他集合相比，List特有的就是和索引相关的一些方法：get(int index) 、 add(int index,Object o) 、 indexOf(Object o) 。
ArrayList 可以将它理解成一个可增长的数组，它提供快速迭代和快速随机访问的能力。
LinkedList 中的元素之间是双链接的，当需要快速插入和删除时LinkedList成为List中的不二选择。
Vector 是ArrayList的线程安全版本，性能比ArrayList要低，现在已经很少使用
2、Set接口
Set关心唯一性，它不允许重复。
HashSet 当不希望集合中有重复值，并且不关心元素之间的顺序时可以使用此类。
LinkedHashset 当不希望集合中有重复值，并且希望按照元素的插入顺序进行迭代遍历时可采用此类。
TreeSet 当不希望集合中有重复值，并且希望按照元素的自然顺序进行排序时可以采用此类。（自然顺序意思是某种和插入顺序无关，而是和元素本身的内容和特质有关的排序方式，譬如“abc”排在“abd”前面。）
3、Queue接口
Queue用于保存将要执行的任务列表。
LinkedList 同样实现了Queue接口，可以实现先进先出的队列。
PriorityQueue 用来创建自然排序的优先级队列。番外篇中有个例子 http://android.yaohuiji.com/archives/3454 你可以看一下。
4、Map接口
Map关心的是唯一的标识符。他将唯一的键映射到某个元素。当然键和值都是对象。
HashMap 当需要键值对表示，又不关心顺序时可采用HashMap。
Hashtable 注意Hashtable中的t是小写的，它是HashMap的线程安全版本，现在已经很少使用。
LinkedHashMap 当需要键值对，并且关心插入顺序时可采用它。
TreeMap 当需要键值对，并关心元素的自然排序时可采用它。
三、ArrayList的使用
ArrayList是一个可变长的数组实现，读取效率很高，是最常用的集合类型。
1、ArrayList的创建
在Java5版本之前我们使用：
1
|
List list =
new
ArrayList();
|
在Java5版本之后，我们使用带泛型的写法：
1
|
List<String> list =
new
ArrayList<String>();
|
上面的代码定义了一个只允许保存字符串的列表，尖括号括住的类型就是参数类型，也成泛型。带泛型的写法给了我们一个类型安全的集合。关于泛型的知识可以参见这里。
２、ArrayList的使用：
01
|
List<String> list =
new
ArrayList<String>();
|
02
|
list.add(
"nihao!"
);
|
03
|
list.add(
"hi!"
);
|
04
|
list.add(
"konikiwa!"
);
|
05
|
list.add(
"hola"
);
|
06
|
list.add(
"Bonjour"
);
|
07
|
System.out.println(list.size());
|
08
|
System.out.println(list.contains(
21
));
|
09
|
System.out.println(list.remove(
"hi!"
));
|
10
|
System.out.println(list.size());
|
关于List接口中的方法和ArrayList中的方法，大家可以看看JDK中的帮助。
3、基本数据类型的的自动装箱：
我们知道集合中存放的是对象，而不能是基本数据类型，在Java5之后可以使用自动装箱功能，更方便的导入基本数据类型。
1
|
List<Integer> list =
new
ArrayList<Integer>();
|
2
|
list.add(
new
Integer(
42
));
|
3
|
list.add(
43
);
|
4、ArrayList的排序：
ArrayList本身不具备排序能力，但是我们可以使用Collections类的sort方法使其排序。我们看一个例子：
01
|
import
java.util.ArrayList;
|
02
|
import
java.util.Collections;
|
03
|
import
java.util.List;
|
04
|
05
|
public
class
Test {
|
06
|
07
|
public
static
void
main(String[] args) {
|
08
|
List<String> list =
new
ArrayList<String>();
|
09
|
list.add(
"nihao!"
);
|
10
|
list.add(
"hi!"
);
|
11
|
list.add(
"konikiwa!"
);
|
12
|
list.add(
"hola"
);
|
13
|
list.add(
"Bonjour"
);
|
14
|
15
|
System.out.println(
"排序前："
+ list);
|
16
|
17
|
Collections.sort(list);
|
18
|
19
|
System.out.println(
"排序后："
+ list);
|
20
|
}
|
21
|
22
|
}
|
编译并运行程序查看结果：
排序前：[nihao!, hi!, konikiwa!, hola, Bonjour]
排序后：[Bonjour, hi!, hola, konikiwa!, nihao!]
5、数组和List之间的转换
从数组转换成list，可以使用Arrays类的asList()方法：
01
|
import
java.util.ArrayList;
|
02
|
import
java.util.Collections;
|
03
|
import
java.util.List;
|
04
|
05
|
public
class
Test {
|
06
|
07
|
public
static
void
main(String[] args) {
|
08
|
09
|
String[] sa = {
"one"
,
"two"
,
"three"
,
"four"
};
|
10
|
List list = Arrays.asList(sa);
|
11
|
System.out.println(
"list:"
+list);
|
12
|
System.out.println(
"list.size()="
+list.size());
|
13
|
}
|
14
|
15
|
}
|
6、Iterator和for-each
在for-each出现之前，我们想遍历ArrayList中的每个元素我们会使用Iterator接口：
01
|
import
java.util.Arrays;
|
02
|
import
java.util.Iterator;
|
03
|
import
java.util.List;
|
04
|
05
|
public
class
Test {
|
06
|
07
|
public
static
void
main(String[] args) {
|
08
|
09
|
// Arrays类为我们提供了一种list的便捷创建方式
|
10
|
List<String> list = Arrays.asList(
"one"
,
"two"
,
"three"
,
"four"
);
|
11
|
12
|
// 转换成Iterator实例
|
13
|
Iterator<String> it = list.iterator();
|
14
|
15
|
//遍历
|
16
|
while
(it.hasNext()) {
|
17
|
System.out.println(it.next());
|
18
|
}
|
19
|
20
|
}
|
21
|
22
|
}
|
在for-each出现之后，遍历变得简单一些：
01
|
import
java.util.Arrays;
|
02
|
import
java.util.Iterator;
|
03
|
import
java.util.List;
|
04
|
05
|
public
class
Test {
|
06
|
07
|
public
static
void
main(String[] args) {
|
08
|
09
|
// Arrays类为我们提供了一种list的便捷创建方式
|
10
|
List<String> list = Arrays.asList(
"one"
,
"two"
,
"three"
,
"four"
);
|
11
|
12
|
for
(String s : list) {
|
13
|
System.out.println(s);
|
14
|
}
|
15
|
16
|
}
|
17
|
18
|
}
|
本讲内容：Map HashMap
前面课程中我们知道Map是个接口，它关心的是映射关系，它里面的元素是成对出现的，键和值都是对象且键必须保持唯一。这一点上看它和Collection是很不相同的。
一、Map接口
Map接口的常用方法如下表所示：
| put(K key, V value) | 向集合中添加指定的键值对 |
| putAll(Map <? extends K,? extends V> t) | 把一个Map中的所有键值对添加到该集合 |
| containsKey(Object key) | 如果包含该键，则返回true |
| containsValue(Object value) | 如果包含该值，则返回true |
| get(Object key) | 根据键,返回相应的值对象 |
| keySet() | 将该集合中的所有键以Set集合形式返回 |
| values() | 将该集合中所有的值以Collection形式返回 |
| remove(Object key) | 如果存在指定的键，则移除该键值对，返回键所对应的值，如果不存在则返回null |
| clear() | 移除Map中的所有键值对，或者说就是清空集合 |
| isEmpty() | 查看Map中是否存在键值对 |
| size() | 查看集合中包含键值对的个数，返回int类型 |
因为Map中的键必须是唯一的，所以虽然键可以是null，只能由一个键是null，而Map中的值可没有这种限制，值为null的情况经常出现，因此get(Object key)方法返回null,有两种情况一种是确实不存在该键值对，二是该键对应的值对象为null。为了确保某Map中确实有某个键，应该使用的方法是 containsKey(Object key) 。
二、HashMap
HashMap是最常用的Map集合，它的键值对在存储时要根据键的哈希码来确定值放在哪里。
1、HashMap的基本使用：
01
|
import
java.util.Collection;
|
02
|
import
java.util.HashMap;
|
03
|
import
java.util.Map;
|
04
|
import
java.util.Set;
|
05
|
06
|
public
class
Test {
|
07
|
08
|
public
static
void
main(String[] args) {
|
09
|
10
|
Map<Integer,String> map =
new
HashMap<Integer,String>();
|
11
|
12
|
map.put(
1
,
"白菜"
);
|
13
|
map.put(
2
,
"萝卜"
);
|
14
|
map.put(
3
,
"茄子"
);
|
15
|
map.put(
4
,
null
);
|
16
|
map.put(
null
,
null
);
|
17
|
map.put(
null
,
null
);
|
18
|
19
|
System.out.println(
"map.size()="
+map.size());
|
20
|
System.out.println(
"map.containsKey(1)="
+map.containsKey(
2
));
|
21
|
System.out.println(
"map.containsKey(null)="
+map.containsKey(
null
));
|
22
|
System.out.println(
"map.get(null)="
+map.get(
null
));
|
23
|
24
|
System.out.println(
"map.get(2)="
+map.get(
2
));
|
25
|
map.put(
null
,
"黄瓜"
);
|
26
|
System.out.println(
"map.get(null)="
+map.get(
null
));
|
27
|
28
|
Set set = map.keySet();
|
29
|
System.out.println(
"set="
+set);
|
30
|
31
|
Collection<String> c = map.values();
|
32
|
33
|
System.out.println(
"Collection="
+c);
|
34
|
35
|
}
|
36
|
37
|
}
|
编译并运行程序，查看结果：
1
|
map.size()=
5
|
2
|
map.containsKey(
1
)=
true
|
3
|
map.containsKey(
null
)=
true
|
4
|
map.get(
null
)=
null
|
5
|
map.get(
2
)=萝卜
|
6
|
map.get(
null
)=黄瓜
|
7
|
set=[
null
,
1
,
2
,
3
,
4
]
|
8
|
Collection=[黄瓜, 白菜, 萝卜, 茄子,
null
]
|
2、HashMap 中作为键的对象必须重写Object的hashCode()方法和equals()方法
下面看一个我花了1个小时构思的例子，熟悉龙枪的朋友看起来会比较亲切，设定了龙和龙的巢穴，然后把它们用Map集合对应起来，我们可以根据龙查看它巢穴中的宝藏数量，例子只是为了说明hashCode这个知识点，所以未必有太强的故事性和合理性，凑合看吧：
01
|
import
java.util.HashMap;
|
02
|
import
java.util.Map;
|
03
|
04
|
public
class
Test {
|
05
|
06
|
public
static
void
main(String[] args) {
|
07
|
08
|
// 龙和它的巢穴映射表
|
09
|
Map<dragon , Nest> map =
new
HashMap<dragon , Nest>();
|
10
|
11
|
// 在Map中放入四只克莱恩大陆上的龙
|
12
|
map.put(
new
Dragon(
"锐刃"
,
98
),
new
Nest(
98
));
|
13
|
map.put(
new
Dragon(
"明镜"
,
95
),
new
Nest(
95
));
|
14
|
map.put(
new
Dragon(
"碧雷"
,
176
),
new
Nest(
176
));
|
15
|
map.put(
new
Dragon(
"玛烈"
,
255
),
new
Nest(
255
));
|
16
|
17
|
// 查看宝藏
|
18
|
System.out.println(
"碧雷巢穴中有多少宝藏："
+ map.get(
new
Dragon(
"碧雷"
,
176
)).getTreasure());
|
19
|
}
|
20
|
21
|
}
|
22
|
23
|
// 龙
|
24
|
class
Dragon {
|
25
|
26
|
Dragon(String name,
int
level) {
|
27
|
this
.level = level;
|
28
|
this
.name = name;
|
29
|
}
|
30
|
31
|
// 龙的名字
|
32
|
private
String name;
|
33
|
34
|
// 龙的级别
|
35
|
private
int
level;
|
36
|
37
|
public
int
getLevel() {
|
38
|
return
level;
|
39
|
}
|
40
|
41
|
public
void
setLevel(
int
level) {
|
42
|
this
.level = level;
|
43
|
}
|
44
|
45
|
public
String getName() {
|
46
|
return
name;
|
47
|
}
|
48
|
49
|
public
void
setName(String name) {
|
50
|
this
.name = name;
|
51
|
}
|
52
|
53
|
}
|
54
|
55
|
// 巢穴
|
56
|
class
Nest {
|
57
|
58
|
//我研究的龙之常数
|
59
|
final
int
DRAGON_M =
4162
;
|
60
|
61
|
// 宝藏
|
62
|
private
int
treasure;
|
63
|
64
|
// 居住的龙的级别
|
65
|
private
int
level;
|
66
|
67
|
Nest(
int
level) {
|
68
|
this
.level = level;
|
69
|
this
.treasure = level * level * DRAGON_M;
|
70
|
}
|
71
|
72
|
int
getTreasure() {
|
73
|
return
treasure;
|
74
|
}
|
75
|
76
|
public
int
getLevel() {
|
77
|
return
level;
|
78
|
}
|
79
|
80
|
public
void
setLevel(
int
level) {
|
81
|
this
.level = level;
|
82
|
this
.treasure = level * level * DRAGON_M;
|
83
|
}
|
84
|
85
|
}
|
编译并运行查看结果：
1
|
Exception in thread
"main"
java.lang.NullPointerException
|
2
|
at Test.main(Test.java:
18
)
|
我们发现竟然报了错误，第18行出了空指针错误，也就是说get方法竟然没有拿到预期的巢穴对象。
在这里我们就要研究一下为什么取不到了。我们这里先解释一下HashMap的工作方式。
假设现在有个6张中奖彩票的存根，放在5个桶里（彩票首位只有1-5，首位是1的就放在一号桶，是2的就放在2号桶，依次类推），现在你拿了3张彩票来兑奖，一个号码是113，一个号码是213，一个号码是313。那么现在先兑第一张，取出一号桶里的存根发现存根号码和你的号码不符，所以你第一张没中奖。继续兑第二张，二号桶里就没存根所以就直接放弃了，把三号桶里的所有彩票存根都拿出来对应一番，最后发现有一个存根恰好是313，那么恭喜你中奖了。
HashMap在确定一个键对象和另一个键对象是否是相同时用了同样的方法，每个桶就是一个键对象的散列码值，桶里放的就是散列码相同的彩票存根，如果散列码不同，那么肯定没有相关元素存在，如果散列码相同，那么还要用键的equals()方法去比较是否相同，如果相同才认为是相同的键。简单的说就是 hashCode()相同 && equals()==true 时才算两者相同。
到了这里我们应该明白了，在没有重写一个对象的hashcode()和equals()方法之前，它们执行的是Object中对应的方法。而Object的hashcode()是用对象在内存中存放的位置计算出来的，每个对象实例都不相同。Object的equals()的实现更简单就是看两个对象是否==，也就是两个对象除非是同一个对象，否则根本不会相同。因此上面的例子虽然都是名字叫碧雷的龙，但是HashMap中却无法认可它们是相同的。
因此我们只有重写Key对象的hashCode()和equals()方法，才能避免这种情形出现，好在Eclipse可以帮我们自动生成一个类的hashCode()和equals()，我们把上面的例子加上这两个方法再试试看：
001
|
import
java.util.HashMap;
|
002
|
import
java.util.Map;
|
003
|
004
|
public
class
Test {
|
005
|
006
|
public
static
void
main(String[] args) {
|
007
|
008
|
// 龙和它的巢穴映射表
|
009
|
Map<dragon , Nest> map =
new
HashMap<dragon , Nest>();
|
010
|
011
|
// 在Map中放入四只克莱恩大陆上的龙
|
012
|
map.put(
new
Dragon(
"锐刃"
,
98
),
new
Nest(
98
));
|
013
|
map.put(
new
Dragon(
"明镜"
,
95
),
new
Nest(
95
));
|
014
|
map.put(
new
Dragon(
"碧雷"
,
176
),
new
Nest(
176
));
|
015
|
map.put(
new
Dragon(
"玛烈"
,
255
),
new
Nest(
255
));
|
016
|
017
|
// 查看宝藏
|
018
|
System.out.println(
"碧雷巢穴中有多少宝藏："
+ map.get(
new
Dragon(
"碧雷"
,
176
)).getTreasure());
|
019
|
}
|
020
|
021
|
}
|
022
|
023
|
// 龙
|
024
|
class
Dragon {
|
025
|
026
|
Dragon(String name,
int
level) {
|
027
|
this
.level = level;
|
028
|
this
.name = name;
|
029
|
}
|
030
|
031
|
// 龙的名字
|
032
|
private
String name;
|
033
|
034
|
// 龙的级别
|
035
|
private
int
level;
|
036
|
037
|
public
int
getLevel() {
|
038
|
return
level;
|
039
|
}
|
040
|
041
|
public
void
setLevel(
int
level) {
|
042
|
this
.level = level;
|
043
|
}
|
044
|
045
|
public
String getName() {
|
046
|
return
name;
|
047
|
}
|
048
|
049
|
public
void
setName(String name) {
|
050
|
this
.name = name;
|
051
|
}
|
052
|
053
|
@Override
|
054
|
public
int
hashCode() {
|
055
|
final
int
PRIME =
31
;
|
056
|
int
result =
1
;
|
057
|
result = PRIME * result + level;
|
058
|
result = PRIME * result + ((name ==
null
) ?
0
: name.hashCode());
|
059
|
return
result;
|
060
|
}
|
061
|
062
|
@Override
|
063
|
public
boolean
equals(Object obj) {
|
064
|
if
(
this
== obj)
|
065
|
return
true
;
|
066
|
if
(obj ==
null
)
|
067
|
return
false
;
|
068
|
if
(getClass() != obj.getClass())
|
069
|
return
false
;
|
070
|
final
Dragon other = (Dragon) obj;
|
071
|
if
(level != other.level)
|
072
|
return
false
;
|
073
|
if
(name ==
null
) {
|
074
|
if
(other.name !=
null
)
|
075
|
return
false
;
|
076
|
}
else
if
(!name.equals(other.name))
|
077
|
return
false
;
|
078
|
return
true
;
|
079
|
}
|
080
|
081
|
}
|
082
|
083
|
// 巢穴
|
084
|
class
Nest {
|
085
|
086
|
//我研究的龙之常数
|
087
|
final
int
DRAGON_M =
4162
;
|
088
|
089
|
// 宝藏
|
090
|
private
int
treasure;
|
091
|
092
|
// 居住的龙的级别
|
093
|
private
int
level;
|
094
|
095
|
Nest(
int
level) {
|
096
|
this
.level = level;
|
097
|
this
.treasure = level * level * DRAGON_M;
|
098
|
}
|
099
|
100
|
int
getTreasure() {
|
101
|
return
treasure;
|
102
|
}
|
103
|
104
|
public
int
getLevel() {
|
105
|
return
level;
|
106
|
}
|
107
|
108
|
public
void
setLevel(
int
level) {
|
109
|
this
.level = level;
|
110
|
this
.treasure = level * level * DRAGON_M;
|
111
|
}
|
112
|
113
|
}
|
编译并运行查看结果：
1
|
碧雷巢穴中有多少宝藏：
128922112
|
这一次正常输出了，真不容易^_^
好了本讲就到这里。
