一、集合入門總結
集合框架：
Java中的集合框架大類可分為Collection和Map；兩者的區別：
1、Collection是單列集合；Map是雙列集合
2、Collection中只有Set系列要求元素唯一；Map中鍵需要唯一，值可以重複
3、Collection的資料結構是針對元素的；Map的資料結構是針對鍵的。
泛型：
在說兩大集合體系之前先說說泛型，因為在後面的集合中都會用到； 所謂的泛型就是：型別的引數化
泛型是型別的一部分，類名+泛型是一個整體
如果有泛型，不使用時，引數的型別會自動提升成Object型別，如果再取出來的話就需要向下強轉，就可能發生型別轉化異常(ClassCaseException)；不加泛型就不能在編譯期限定向集合中新增元素的型別，導致後期的處理麻煩。
下面就來對比加了泛型和不加泛型的區別：
package 好好學java;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 不加泛型，新增和遍歷
List list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add("123");
list.add("hello");
Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
// 沒有新增泛型，這裡只能使用Object接收
Object obj = it.next();
System.out.println(obj);
}
}
}
package 好好學java;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 加泛型，新增和遍歷
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("123");
list.add("hello");
Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
// 因為新增了泛型，就說明集合中裝的全部都是String型別的資料
// 所以這裡用String型別接收，就不會發生異常，並且可以使用String的方法
String str = it.next();
System.out.println(str.length());
}
}
}
複製程式碼自定義帶泛型的類:
package 好好學java;
public class Test {
// 自定義一個帶有一個引數的泛型類,可以向傳入什麼型別就傳入什麼型別
public static void main(String[] args) {
// 進行測試, 傳入一個String物件
Person<String> perStr = new Person<String>();
perStr.setT("我是字串");
String str = perStr.getT();
System.out.println(str);
// 進行測試，傳入一個Integer物件
Person<Integer> perInt = new Person<Integer>();
perInt.setT(100);
Integer intVal = perInt.getT();
System.out.println(intVal);
}
}
//自定義一個帶有一個引數的泛型類
class Person<T>{
private T t;
void setT(T t){
this.t = t;
}
T getT(){
return t;
}
}
複製程式碼實現帶有泛型的介面型別：
實現介面的同時, 指定了介面中的泛型型別. (定義類時確定)；
public class GenericImpl1 implements GenericInter<String> {}
複製程式碼實現介面時, 沒有指定介面中的泛型型別.此時, 需要將該介面的實現類定義為泛型類.介面的型別需要在建立實現類物件時才能真正確定其型別. (始終不確定型別, 直到建立物件時確定型別);
public class GenericImpl2<T> implements GenericInter<T> {}
複製程式碼泛型的萬用字元(?)：
上限限定：比如定義方法的時候出現，public void getFunc(List<? extends Animal> an)，
那麼表示這裡的引數可以傳入Animal，或者 Animal的子類
下限限定: 比如定義方法的時候出現，public void getFunc(Set<? super Animal> an ),
那麼表示這裡的引數可以傳入Animal，或者Animal的父類
使用泛型的注意點:
1、泛型不支援基本資料型別
2、泛型不支援繼承，必須保持前後一致（比如這樣是錯誤的：List<Object> list = new ArrayList<String>();
Collection體系：
ollection包括兩大體系，List和Set
List的特點：
存取有序，有索引，可以根據索引來進行取值，元素可以重複
Set的特點：
存取無序，元素不可以重複
List:
下面有ArrayList，LinkedList，Vector(已過時)
集合的的最大目的就是為了存取；List集合的特點就是存取有序，可以儲存重複的元素，可以用下標進行元素的操作
ArrayList: 底層是使用陣列實現，所以查詢速度快，增刪速度慢
package 好好學java;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class Test {
// 使用ArrayList進行新增和遍歷
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("介面1");
list.add("介面2");
list.add("介面3");
// 第一種遍歷方式,使用迭代器
Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
String next = it.next();
System.out.println(next);
}
System.out.println("-------------------");
// 第二種遍歷方式，使用foreach
for (String str : list){
System.err.println(str);
}
}
}
複製程式碼LinkedList:是基於連結串列結構實現的，所以查詢速度慢，增刪速度快，提供了特殊的方法，對頭尾的元素操作（進行增刪查）。
使用LinkedList來實現棧和佇列；棧是先進後出，而佇列是先進先出
package com.xiaoshitou.classtest;
import java.util.LinkedList;
/**
* 利用LinkedList來模擬棧
* 棧的特點：先進後出
* @author Beck
*
*/
public class MyStack {
private LinkedList<String> linkList = new LinkedList<String>();
// 壓棧
public void push(String str){
linkList.addFirst(str);
}
// 出棧
public String pop(){
return linkList.removeFirst();
}
// 檢視
public String peek(){
return linkList.peek();
}
// 判斷是否為空
public boolean isEmpty(){
return linkList.isEmpty();
}
}
package 好好學java;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 測試棧
StackTest stack = new StackTest();
stack.push("我是第1個進去的");
stack.push("我是第2個進去的");
stack.push("我是第3個進去的");
stack.push("我是第4個進去的");
stack.push("我是第5個進去的");
// 取出
while (!stack.isEmpty()){
String pop = stack.pop();
System.out.println(pop);
}
// 列印結果
/*我是第5個進去的
我是第4個進去的
我是第3個進去的
我是第2個進去的
我是第1個進去的*/
}
}
複製程式碼LinkedList實現Queue:
package 好好學java;
import java.util.LinkedList;
/**
* 利用linkedList來實現佇列
* 佇列: 先進先出
* @author Beck
*
*/
public class QueueTest {
private LinkedList<String> link = new LinkedList<String>();
// 放入
public void put(String str){
link.addFirst(str);
}
// 獲取
public String get(){
return link.removeLast();
}
// 判斷是否為空
public boolean isEmpty(){
return link.isEmpty();
}
}
package 好好學java;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 測試佇列
QueueTest queue = new QueueTest();
queue.put("我是第1個進入佇列的");
queue.put("我是第2個進入佇列的");
queue.put("我是第3個進入佇列的");
queue.put("我是第4個進入佇列的");
// 遍歷佇列
while (!queue.isEmpty()){
String str = queue.get();
System.out.println(str);
}
// 列印結果
/*我是第1個進入佇列的
我是第2個進入佇列的
我是第3個進入佇列的
我是第4個進入佇列的*/
}
}
複製程式碼Vector:因為已經過時，被ArrayList取代了；它還有一種迭代器通過vector.elements()獲取，判斷是否有元素和取元素的方法為：hasMoreElements()，nextElement()。
package 好好學java;
import java.util.Enumeration;
import java.util.Vector;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Vector<String> vector = new Vector<String>();
vector.add("搜尋");
vector.add("vector");
vector.add("list");
Enumeration<String> elements = vector.elements();
while (elements.hasMoreElements()){
String nextElement = elements.nextElement();
System.out.println(nextElement);
}
}
}
複製程式碼Set:
Set集合的特點：元素不重複，存取無序，無下標
Set集合下面有：HashSet，LinkedHashSet，TreeSet
HashSet儲存字串:
package 好好學java;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 利用HashSet來存取
Set<String> set = new HashSet<String>();
set.add("我的天");
set.add("我是重複的");
set.add("我是重複的");
set.add("welcome");
// 遍歷 第一種方式 迭代器
Iterator<String> it = set.iterator();
while(it.hasNext()){
String str = it.next();
System.out.println(str);
}
System.out.println("--------------");
for (String str : set){
System.out.println(str);
}
// 列印結果，重複的已經去掉了
/*我的天
welcome
我是重複的
--------------
我的天
welcome
我是重複的*/
}
複製程式碼那雜湊表是怎麼來保證元素的唯一性的呢，雜湊表是通過hashCode和equals方法來共同保證的。
雜湊表的儲存資料過程（雜湊表底層也維護了一個陣列）：
根據儲存的元素計算出hashCode值，然後根據計算得出的hashCode值和陣列的長度進行計算出儲存的下標；如果下標的位置無元素，那麼直接儲存；如果有元素，那麼使用要存入的元素和該元素進行equals方法，如果結果為真，則已經有相同的元素了，所以直接不存；如果結果假，那麼進行儲存，以連結串列的形式儲存。
演示HashSet來儲存自定義物件：
package 好好學java;
public class Person {
// 屬性
private String name;
private int age;
// 構造方法
public Person() {
super();
}
public Person(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
// 要讓雜湊表儲存不重複的元素，就必須重寫hasCode和equals方法
@Override
public int hashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + age;
result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
return result;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true;
if (obj == null)
return false;
if (getClass() != obj.getClass())
return false;
Person other = (Person) obj;
if (age != other.age)
return false;
if (name == null) {
if (other.name != null)
return false;
} else if (!name.equals(other.name))
return false;
return true;
}
@Override
public String toString() {
return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
}
// getter & setter
...
}
package 好好學java;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 利用HashSet來存取自定義物件 Person
Set<Person> set = new HashSet<Person>();
set.add(new Person("張三", 12));
set.add(new Person("李四", 13));
set.add(new Person("王五", 22));
set.add(new Person("張三", 12));
// 遍歷
for (Person p : set){
System.out.println(p);
}
// 結果：向集合中儲存兩個張三物件，但是集合中就成功儲存了一個
/*Person [name=王五, age=22]
Person [name=李四, age=13]
Person [name=張三, age=12]*/
}
}
複製程式碼所以在向HashSet集合中儲存自定義物件時，為了保證set集合的唯一性，那麼必須重寫hashCode和equals方法。
LinkedHashSet:
是基於連結串列和雜湊表共同實現的，所以具有存取有序，元素唯一
package 好好學java;
import java.util.LinkedHashSet;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 利用LinkedHashSet來存取自定義物件 Person
LinkedHashSet<Person> set = new LinkedHashSet<Person>();
set.add(new Person("張三", 12));
set.add(new Person("李四", 13));
set.add(new Person("王五", 22));
set.add(new Person("張三", 12));
// 遍歷
for (Person p : set){
System.out.println(p);
}
// 結果：向集合中儲存兩個張三物件，但是集合中就成功儲存了一個,
// 並且存進的順序，和取出來的順序是一致的
/*Person [name=張三, age=12]
Person [name=李四, age=13]
Person [name=王五, age=22]*/
}
}
複製程式碼TreeSet：
**特點：**存取無序，元素唯一，可以進行排序（排序是在新增的時候進行排序）。
TreeSet是基於二叉樹的資料結構，二叉樹的：一個節點下不能多餘兩個節點。
二叉樹的儲存過程：
如果是第一個元素，那麼直接存入，作為根節點，下一個元素進來是會跟節點比較，如果大於節點放右邊的，小於節點放左邊；等於節點就不儲存。後面的元素進來會依次比較，直到有位置儲存為止
TreeSet集合儲存String物件
package 好好學java;
import java.util.TreeSet;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<String>();
treeSet.add("abc");
treeSet.add("zbc");
treeSet.add("cbc");
treeSet.add("xbc");
for (String str : treeSet){
System.out.println(str);
}
// 結果：取出來的結果是經過排序的
/*
abc
cbc
xbc
zbc*/
}
}
複製程式碼TreeSet保證元素的唯一性是有兩種方式：
1、自定義物件實現Comparable介面，重寫comparaTo方法，該方法返回0表示相等，小於0表示準備存入的元素比被比較的元素小，否則大於0；
2、在建立TreeSet的時候向構造器中傳入比較器Comparator介面實現類物件，實現Comparator介面重寫compara方法。
如果向TreeSet存入自定義物件時，自定義類沒有實現Comparable介面，或者沒有傳入Comparator比較器時，會出現ClassCastException異常
下面就是演示用兩種方式來儲存自定義物件
package 好好學java;
public class Person implements Comparable<Person>{
// 屬性
private String name;
private int age;
// 構造方法
public Person() {
super();
}
public Person(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
// 要讓雜湊表儲存不重複的元素，就必須重寫hasCode和equals方法
@Override
public int hashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + age;
result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
return result;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true;
if (obj == null)
return false;
if (getClass() != obj.getClass())
return false;
Person other = (Person) obj;
if (age != other.age)
return false;
if (name == null) {
if (other.name != null)
return false;
} else if (!name.equals(other.name))
return false;
return true;
}
@Override
public String toString() {
return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
}
// getter & setter
...
@Override
public int compareTo(Person o) {
int result = this.age - o.age;
if (result == 0){
return this.name.compareTo(o.name);
}
return result;
}
}
package 好好學java;
import java.util.TreeSet;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 利用TreeSet來儲存自定義類Person物件
TreeSet<Person> treeSet = new TreeSet<Person>();
// Person類實現了Comparable介面，並且重寫comparaTo方法
// 比較規則是先按照 年齡排序，年齡相等的情況按照年齡排序
treeSet.add(new Person("張山1", 20));
treeSet.add(new Person("張山2", 16));
treeSet.add(new Person("張山3", 13));
treeSet.add(new Person("張山4", 17));
treeSet.add(new Person("張山5", 20));
for (Person p : treeSet){
System.out.println(p);
}
// 結果：按照comparaTo方法內的邏輯來排序的
/*
Person [name=張山3, age=13]
Person [name=張山2, age=16]
Person [name=張山4, age=17]
Person [name=張山1, age=20]
Person [name=張山5, age=20]
*/
}
}
複製程式碼另一種方式：使用比較器Comparator
package 好好學java;
public class Person{
// 屬性
private String name;
private int age;
// 構造方法
public Person() {
super();
}
public Person(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
// 要讓雜湊表儲存不重複的元素，就必須重寫hasCode和equals方法
@Override
public int hashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + age;
result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
return result;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true;
if (obj == null)
return false;
if (getClass() != obj.getClass())
return false;
Person other = (Person) obj;
if (age != other.age)
return false;
if (name == null) {
if (other.name != null)
return false;
} else if (!name.equals(other.name))
return false;
return true;
}
@Override
public String toString() {
return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
}
// getter & setter
...
}
package 好好學java;
import java.util.Comparator;
import java.util.TreeSet;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 利用TreeSet來儲存自定義類Person物件
// 建立TreeSet物件的時候傳入Comparator比較器，使用匿名內部類的方式
// 比較規則是先按照 年齡排序，年齡相等的情況按照年齡排序
TreeSet<Person> treeSet = new TreeSet<Person>(new Comparator<Person>() {
@Override
public int compare(Person o1, Person o2) {
if (o1 == o2){
return 0;
}
int result = o1.getAge() - o2.getAge();
if (result == 0){
return o1.getName().compareTo(o2.getName());
}
return result;
}
});
treeSet.add(new Person("張山1", 20));
treeSet.add(new Person("張山2", 16));
treeSet.add(new Person("張山3", 13));
treeSet.add(new Person("張山4", 17));
treeSet.add(new Person("張山5", 20));
for (Person p : treeSet){
System.out.println(p);
}
// 結果：按照compara方法內的邏輯來排序的
/*
Person [name=張山3, age=13]
Person [name=張山2, age=16]
Person [name=張山4, age=17]
Person [name=張山1, age=20]
Person [name=張山5, age=20]
*/
}
}
複製程式碼比較器總結：
Collection體系總結：
-
List : "特點 :" 存取有序,元素有索引,元素可以重複.
-
ArrayList : 陣列結構,查詢快,增刪慢,執行緒不安全,因此效率高.
-
Vector : 陣列結構,查詢快,增刪慢,執行緒安全,因此效率低.
-
LinkedList : 連結串列結構,查詢慢,增刪快,執行緒不安全,因此效率高.
addFirst() removeFirst() getFirst()
複製程式碼-
Set :"特點 :" 存取無序,元素無索引,元素不可以重複.
-
HashSet : 儲存無序,元素無索引,元素不可以重複.底層是雜湊表.
請問 : 雜湊表如何保證元素唯一呢 ? 底層是依賴 hashCode 和 equals 方法.
當儲存元素的時候,先根據 hashCode + 陣列長度 計算出一個索引,判斷索引位置是否有元素.
如果沒有元素,直接儲存,如果有元素,先判斷 equals 方法,比較兩個元素是否相同,不同則儲存,相同則捨棄.
我們自定義物件儲存的元素一定要實現 hashCode 和 equals.
-
LinkedHashSet : 儲存有序,元素不可以重複.
-
TreeSet : 存取無序, 但是可以排序 (自然排序), 元素不可以重複.
有兩種排序方式 :
- 自然排序 :
我們的元素必須實現 Comparable 介面.可比較的.實現 CompareTo 方法.
- 比較器排序 :
我們需要自定義類,實現Comparetor介面,這個類就是比較器實現 compare 方法.
然後在建立 TreeSet 的時候,把比較器物件作為引數傳遞給 TreeSet.
Map:
Map是一個雙列集合，其中儲存的是鍵值對，鍵要求保持唯一性，值可以重複
鍵值是一一對應的，一個鍵只能對應一個值
**Map的特點：**是存取無序，鍵不可重複
Map在儲存的時候，將鍵值傳入Entry，然後儲存Entry物件
其中下面有HashMap，LinkedHashMap和TreeMap
HashMap：
是基於雜湊表結構實現的，所以儲存自定義物件作為鍵時，必須重寫hasCode和equals方法。存取無序的
下面演示HashMap以自定義物件作為鍵：
package 好好學java;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Set;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 利用HashMap儲存，自定義物件Person作為鍵
// 為了保證鍵的唯一性，必須重寫hashCode和equals方法
HashMap<Person,String> map = new HashMap<Person,String>();
map.put(new Person("張三", 12), "JAVA");
map.put(new Person("李四", 13), "IOS");
map.put(new Person("小花", 22), "JS");
map.put(new Person("小黑", 32), "PHP");
map.put(new Person("張三", 12), "C++");
Set<Entry<Person, String>> entrySet = map.entrySet();
Iterator<Entry<Person, String>> it = entrySet.iterator();
while (it.hasNext()){
Entry<Person, String> entry = it.next();
System.out.println(entry.getKey() + "---" + entry.getValue());
}
// 結果：存入的時候新增了兩個張三，如果Map中鍵相同的時候，當後面的值會覆蓋掉前面的值
/*
Person [name=李四, age=13]---IOS
Person [name=張三, age=12]---C++
Person [name=小黑, age=32]---PHP
Person [name=小花, age=22]---JS
*/
}
}
複製程式碼LinkedHashMap:
用法跟HashMap基本一致，它是基於連結串列和雜湊表結構的所以具有存取有序，鍵不重複的特性
下面演示利用LinkedHashMap儲存，注意存的順序和遍歷出來的順序是一致的:
package 好好學java;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map.Entry;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 利用LinkedHashMap儲存，自定義物件Person作為鍵
// 為了保證鍵的唯一性，必須重寫hashCode和equals方法
LinkedHashMap<Person,String> map = new LinkedHashMap<Person,String>();
map.put(new Person("張三", 12), "JAVA");
map.put(new Person("李四", 13), "IOS");
map.put(new Person("小花", 22), "JS");
map.put(new Person("小黑", 32), "PHP");
map.put(new Person("張三", 12), "C++");
// foreach遍歷
for (Entry<Person,String> entry : map.entrySet()){
System.out.println(entry.getKey()+"==="+entry.getValue());
}
// 結果：存入的時候新增了兩個張三，如果Map中鍵相同的時候，當後面的值會覆蓋掉前面的值
// 注意：LinkedHashMap的特點就是存取有序，取出來的順序就是和存入的順序保持一致
/*
Person [name=張三, age=12]===C++
Person [name=李四, age=13]===IOS
Person [name=小花, age=22]===JS
Person [name=小黑, age=32]===PHP
*/
}
}
複製程式碼TreeMap:
給TreeMap集合中儲存自定義物件，自定義物件作為TreeMap集合的key值。由於TreeMap底層使用的二叉樹，其中存放進去的所有資料都需要排序，要排序，就要求物件具備比較功能。物件所屬的類需要實現Comparable介面。或者給TreeMap集合傳遞一個Comparator介面物件。
利用TreeMap存入自定義物件作為鍵：
package 好好學java;
import java.util.Comparator;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.TreeMap;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 利用TreeMap儲存，自定義物件Person作為鍵
// 自定義物件實現Comparable介面或者傳入Comparator比較器
TreeMap<Person,String> map = new TreeMap<Person,String>(new Comparator<Person>() {
@Override
public int compare(Person o1, Person o2) {
if (o1 == o2){
return 0;
}
int result = o1.getAge() - o2.getAge();
if (result == 0){
return o1.getName().compareTo(o2.getName());
}
return result;
}
});
map.put(new Person("張三", 12), "JAVA");
map.put(new Person("李四", 50), "IOS");
map.put(new Person("小花", 32), "JS");
map.put(new Person("小黑", 32), "PHP");
map.put(new Person("張三", 12), "C++");
// foreach遍歷
for (Entry<Person,String> entry : map.entrySet()){
System.out.println(entry.getKey()+"==="+entry.getValue());
}
// 結果：存入的時候新增了兩個張三，如果Map中鍵相同的時候，當後面的值會覆蓋掉前面的值
// 注意：TreeMap 取出來的順序是經過排序的，是根據compara方法排序的
/*
Person [name=張三, age=12]===C++
Person [name=小花, age=32]===JS
Person [name=小黑, age=32]===PHP
Person [name=李四, age=50]===IOS
*/
}
}
複製程式碼二、集合進階總結
陣列和第一類物件
無論使用的陣列屬於什麼型別，陣列識別符號實際都是指向真實物件的一個控制程式碼。那些物件本身是在記憶體 “堆”裡建立的。堆物件既可“隱式”建立（即預設產生），亦可“顯式”建立（即明確指定，用一個 new 表示式）。堆物件的一部分（實際是我們能訪問的唯一欄位或方法）是隻讀的length（長度）成員，它告訴 我們那個陣列物件裡最多能容納多少元素。對於陣列物件，“ []”語法是我們能採用的唯一另類訪問方法。
物件陣列和基本資料型別陣列在使用方法上幾乎是完全一致的。唯一的差別在於物件陣列容納的是控制程式碼，而基本資料型別陣列容納的是具體的數值
public class ArraySize {
public static void main(String[] args) {
// Arrays of objects:
Weeble[] a; // Null handle
Weeble[] b = new Weeble[5]; // Null handles
Weeble[] c = new Weeble[4];
for (int i = 0; i < c.length; i++)
c[i] = new Weeble();
Weeble[] d = { new Weeble(), new Weeble(), new Weeble() };
// Compile error: variable a not initialized:
// !System.out.println("a.length=" + a.length);
System.out.println("b.length = " + b.length);
// The handles inside the array are
// automatically initialized to null:
for (int i = 0; i < b.length; i++)
System.out.println("b[" + i + "]=" + b[i]);
System.out.println("c.length = " + c.length);
System.out.println("d.length = " + d.length);
a = d;
System.out.println("a.length = " + a.length);
// Java 1.1 initialization syntax:
a = new Weeble[] { new Weeble(), new Weeble() };
System.out.println("a.length = " + a.length);
// Arrays of primitives:
int[] e; // Null handle
int[] f = new int[5];
int[] g = new int[4];
for (int i = 0; i < g.length; i++)
g[i] = i * i;
int[] h = { 11, 47, 93 };
// Compile error: variable e not initialized:
// !System.out.println("e.length=" + e.length);
System.out.println("f.length = " + f.length);
// The primitives inside the array are
// automatically initialized to zero:
for (int i = 0; i < f.length; i++)
System.out.println("f[" + i + "]=" + f[i]);
System.out.println("g.length = " + g.length);
System.out.println("h.length = " + h.length);
e = h;
System.out.println("e.length = " + e.length);
// Java 1.1 initialization syntax:
e = new int[] { 1, 2 };
System.out.println("e.length = " + e.length);
}
}
複製程式碼輸出如下： b.length = 5 b[0]=null b[1]=null b[2]=null b[3]=null b[4]=null c.length = 4 d.length = 3 a.length = 3 a.length = 2 f.length = 5 f[0]=0 f[1]=0 f[2]=0 f[3]=0 f[4]=0 g.length = 4 h.length = 3 e.length = 3 e.length = 2
其中，陣列 a 只是初始化成一個 null 控制程式碼。此時，編譯器會禁止我們對這個控制程式碼作任何實際操作，除非已正 確地初始化了它。陣列 b 被初始化成指向由 Weeble 控制程式碼構成的一個陣列，但那個陣列裡實際並未放置任何 Weeble 物件。然而，我們仍然可以查詢那個陣列的大小，因為 b 指向的是一個合法物件。
換言之，我們只知道陣列物件的大小或容量，不知其實際容納了多少個元素。
儘管如此，由於陣列物件在建立之初會自動初始化成 null，所以可檢查它是否為 null，判斷一個特定的陣列“空位”是否容納一個物件。類似地，由基本資料型別構成的陣列會自動初始化成零（針對數值型別）、 null（字元型別）或者false（布林型別）
陣列 c 顯示出我們首先建立一個陣列物件，再將 Weeble 物件賦給那個陣列的所有“空位”。陣列 d 揭示出 “集合初始化”語法，從而建立陣列物件（用 new 命令明確進行，類似於陣列 c），然後用 Weeble 物件進行 初始化，全部工作在一條語句裡完成。 下面這個表示式：
a = d;
複製程式碼向我們展示瞭如何取得同一個陣列物件連線的控制程式碼，然後將其賦給另一個陣列物件，向我們展示瞭如何取得同一個陣列物件連線的控制程式碼，然後將其賦給另一個陣列物件
1.基本資料型別集合 集合類只能容納物件控制程式碼。但對一個陣列，卻既可令其直接容納基本型別的資料，亦可容納指向物件的句 柄。利用象 Integer、 Double 之類的“ 封裝器”類，可將基本資料型別的值置入一個集合裡。
無論將基本型別的資料置入陣列，還是將其封裝進入位於集合的一個類內，都涉及到執行效率的問題。顯 然，若能建立和訪問一個基本資料型別陣列，那麼比起訪問一個封裝資料的集合，前者的效率會高出許多。
陣列的返回
假定我們現在想寫一個方法，同時不希望它僅僅返回一樣東西，而是想返回一系列東西。此時，象C 和 C++這樣的語言會使問題複雜化，因為我們不能返回一個陣列，只能返回指向陣列的一個指標。這樣就非常麻煩，因為很難控制陣列的“存在時間”，它很容易造成記憶體“漏洞”的出現。
Java 採用的是類似的方法，但我們能“返回一個陣列”。當然，此時返回的實際仍是指向陣列的指標。但在Java 裡，我們永遠不必擔心那個陣列的是否可用—— 只要需要，它就會自動存在。而且垃圾收集器會在我們完成後自動將其清除
public class IceCream {
static String[] flav = { "Chocolate", "Strawberry", "Vanilla Fudge Swirl",
"Mint Chip", "Mocha Almond Fudge", "Rum Raisin", "Praline Cream",
"Mud Pie" };
static String[] flavorSet(int n) {
// Force it to be positive & within bounds:
n = Math.abs(n) % (flav.length + 1);
String[] results = new String[n];
int[] picks = new int[n];
for(int i = 0; i < picks.length; i++)
picks[i] = -1;
for(int i = 0; i < picks.length; i++) {
retry:
while(true) {
int t =(int)(Math.random() * flav.length);
for(int j = 0; j < i; j++)213
if(picks[j] == t) continue retry;
picks[i] = t;
results[i] = flav[t];
break;
}
}
return results;
}
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println("flavorSet(" + i + ") = ");
String[] fl = flavorSet(flav.length);
for (int j = 0; j < fl.length; j++)
System.out.println("\t" + fl[j]);
}
}
}
複製程式碼flavorSet()方法建立了一個名為 results 的 String 陣列。該陣列的大小為 n—— 具體數值取決於我們傳遞給方法的自變數。隨後，它從陣列 flav 裡隨機挑選一些“香料”（ Flavor），並將它們置入 results 裡，並最終返回 results。返回陣列與返回其他任何物件沒什麼區別—— 最終返回的都是一個控制程式碼。
另一方面，注意當 flavorSet()隨機挑選香料的時候，它需要保證以前出現過的一次隨機選擇不會再次出現。為達到這個目的，它使用了一個無限 while 迴圈，不斷地作出隨機選擇，直到發現未在 picks 陣列裡出現過的一個元素為止（當然，也可以進行字串比較，檢查隨機選擇是否在 results 陣列裡出現過，但字串比較的效率比較低）。若成功，就新增這個元素，並中斷迴圈（ break），再查詢下一個（ i 值會遞增）。但假若 t 是一個已在 picks 裡出現過的陣列，就用標籤式的 continue 往回跳兩級，強制選擇一個新 t。 用一個除錯程式可以很清楚地看到這個過程。
集合
為容納一組物件，最適宜的選擇應當是陣列。而且假如容納的是一系列基本資料型別，更是必須採用陣列。
**缺點：**型別未知
使用 Java 集合的“缺點”是在將物件置入一個集合時丟失了型別資訊。之所以會發生這種情況，是由於當初編寫集合時，那個集合的程式設計師根本不知道使用者到底想把什麼型別置入集合。若指示某個集合只允許特定的型別，會妨礙它成為一個“常規用途”的工具，為使用者帶來麻煩。為解決這個問題，集合實際容納的是型別為 Object 的一些物件的控制程式碼。
當然，也要注意集合並不包括基本資料型別，因為它們並不是從“任何東西”繼承來的。 Java 不允許人們濫用置入集合的物件。假如將一條狗扔進一個貓的集合，那麼仍會將集合內的所有東西都看作貓，所以在使用那條狗時會得到一個“違例”錯誤。在同樣的意義上，假若試圖將一條狗的控制程式碼“造型”到一隻貓，那麼執行期間仍會得到一個“違例”錯誤
class Cat {
private int catNumber;
Cat(int i) {
catNumber = i;
}
void print() {
System.out.println("Cat #" + catNumber);
}
}
class Dog {
private int dogNumber;
Dog(int i) {
dogNumber = i;
}
void print() {
System.out.println("Dog #" + dogNumber);
}
}
public class CatsAndDogs {
public static void main(String[] args) {
Vector cats = new Vector();
for (int i = 0; i < 7; i++)
cats.addElement(new Cat(i));
// Not a problem to add a dog to cats:
cats.addElement(new Dog(7));
for (int i = 0; i < cats.size(); i++)
((Cat) cats.elementAt(i)).print();
// Dog is detected only at run-time
}
}
複製程式碼- 錯誤有時並不顯露出來 在某些情況下，程式似乎正確地工作，不造型回我們原來的型別。第一種情況是相當特殊的： String 類從編譯器獲得了額外的幫助，使其能夠正常工作。只要編譯器期待的是一個String 物件，但它沒有得到一個，就會自動呼叫在 Object 裡定義、並且能夠由任何 Java 類覆蓋的 toString()方法。這個方法能生成滿足要求的String 物件，然後在我們需要的時候使用。因此，為了讓自己類的物件能顯示出來，要做的全部事情就是覆蓋toString()方法。
class Mouse {
private int mouseNumber;
Mouse(int i) {
mouseNumber = i;
}
// Magic method:
public String toString() {
return "This is Mouse #" + mouseNumber;
}
void print(String msg) {
if (msg != null)
System.out.println(msg);
System.out.println("Mouse number " + mouseNumber);
}
}
class MouseTrap {
static void caughtYa(Object m) {
Mouse mouse = (Mouse) m; // Cast from Object
mouse.print("Caught one!");
}
}
public class WorksAnyway {
public static void main(String[] args) {
Vector mice = new Vector();
for(int i = 0; i < 3; i++)
mice.addElement(new Mouse(i));
for(int i = 0; i < mice.size(); i++) {
// No cast necessary, automatic call
// to Object.toString():
System.out.println(
"Free mouse: " + mice.elementAt(i));
MouseTrap.caughtYa(mice.elementAt(i));
}
}
}
複製程式碼可在 Mouse 裡看到對 toString()的重定義程式碼。在 main()的第二個 for 迴圈中，可發現下述語句：
System.out.println("Free mouse: " +
mice.elementAt(i));
複製程式碼在“ +”後，編譯器預期看到的是一個 String 物件。 elementAt()生成了一個 Object，所以為獲得希望的String，編譯器會預設呼叫 toString()。但不幸的是，只有針對 String 才能得到象這樣的結果；其他任何型別都不會進行這樣的轉換。
隱藏造型的第二種方法已在 Mousetrap 裡得到了應用。 caughtYa()方法接收的不是一個 Mouse，而是一個Object。隨後再將其造型為一個 Mouse。當然，這樣做是非常冒失的，因為通過接收一個 Object，任何東西都可以傳遞給方法。然而，假若造型不正確—— 如果我們傳遞了錯誤的型別—— 就會在執行期間得到一個違例錯誤。這當然沒有在編譯期進行檢查好，但仍然能防止問題的發生。注意在使用這個方法時毋需進行造型： MouseTrap.caughtYa(mice.elementAt(i));
- 生成能自動判別型別的 Vector 一個更“健壯”的方案是用 Vector 建立一個新類，使其只接收我們指定的 型別，也只生成我們希望的型別。
class Gopher {
private int gopherNumber;
Gopher(int i) {
gopherNumber = i;
}
void print(String msg) {
if (msg != null)
System.out.println(msg);
System.out.println("Gopher number " + gopherNumber);
}
}
class GopherTrap {
static void caughtYa(Gopher g) {
g.print("Caught one!");
}
}
class GopherVector {
private Vector v = new Vector();
public void addElement(Gopher m) {
v.addElement(m);
}
public Gopher elementAt(int index) {
return (Gopher) v.elementAt(index);
}
public int size() {
return v.size();
}
public static void main(String[] args) {
GopherVector gophers = new GopherVector();
for (int i = 0; i < 3; i++)
gophers.addElement(new Gopher(i));
for (int i = 0; i < gophers.size(); i++)
GopherTrap.caughtYa(gophers.elementAt(i));
}
}
複製程式碼新的 GopherVector 類有一個型別為 Vector 的 private 成員（從 Vector 繼承有些麻煩，理由稍後便知），而且方法也和 Vector 類似。然而，它不會接收和產生普通 Object，只對 Gopher 物件 感興趣。 由於 GopherVector 只接收一個 Gopher（地鼠），所以假如我們使用： gophers.addElement(new Pigeon()); 就會在編譯期間獲得一條出錯訊息。採用這種方式，儘管從編碼的角度看顯得更令人沉悶，但可以立即判斷出是否使用了正確的型別。注意在使用 elementAt()時不必進行造型—— 它肯定是一個 Gopher
列舉器
容納各種各樣的物件正是集合的首要任務。在 Vector 中， addElement()便是我們插入物件採用的方法，而 elementAt()是 提取物件的唯一方法。 Vector 非常靈活，我們可在任何時候選擇任何東西，並可使用不同的索引選擇多個元素。 若從更高的角度看這個問題，就會發現它的一個缺陷：需要事先知道集合的準確型別，否則無法使用。乍看來，這一點似乎沒什麼關係。但假若最開始決定使用Vector，後來在程式中又決定（考慮執行效率的原因）改變成一個 List（屬於 Java1.2 集合庫的一部分），這時又該如何做呢？ 我們通常認為反覆器是一種“輕量級”物件；也就是說，建立它只需付出極少的代價。但也正是由於這個原因，我們常發現反覆器存在一些似乎很奇怪的限制。例如，有些反覆器只能朝一個方向移動。 Java 的 Enumeration（列舉，註釋②）便是具有這些限制的一個反覆器的例子。除下面這些外，不可再用它 做其他任何事情： (1) 用一個名為 elements()的方法要求集合為我們提供一個 Enumeration。我們首次呼叫它的 nextElement() 時，這個 Enumeration 會返回序列中的第一個元素。 (2) 用 nextElement() 獲得下一個物件。 (3) 用 hasMoreElements()檢查序列中是否還有更多的物件
class Hamster {
private int hamsterNumber;
Hamster(int i) {
hamsterNumber = i;
}
public String toString() {
return "This is Hamster #" + hamsterNumber;
}
}
class Printer {
static void printAll(Enumeration e) {
while (e.hasMoreElements())
System.out.println(e.nextElement().toString());
}
}
public class HamsterMaze {
public static void main(String[] args) {
Vector v = new Vector();
for (int i = 0; i < 3; i++)
v.addElement(new Hamster(i));
Printer.printAll(v.elements());
}
}
複製程式碼仔細研究一下列印方法：
static void printAll(Enumeration e) {
while(e.hasMoreElements())
System.out.println(
e.nextElement().toString());
}
複製程式碼注意其中沒有與序列型別有關的資訊。我們擁有的全部東西便是Enumeration。為了解有關序列的情況，一個 Enumeration 便足夠了：可取得下一個物件，亦可知道是否已抵達了末尾。取得一系列物件，然後在其中遍歷，從而執行一個特定的操作—— 這是一個頗有價值的程式設計概念
集合的型別
V e c t o r
崩潰 Java Java 標準集合裡包含了 toString()方法，所以它們能生成自己的 String 表達方式，包括它們容納的物件。 例如在 Vector 中， toString()會在 Vector 的各個元素中步進和遍歷，併為每個元素呼叫 toString()。假定我們現在想列印出自己類的地址。看起來似乎簡單地引用 this 即可（特別是 C++程式設計師有這樣做的傾向）：
public class CrashJava {
public String toString() {
return "CrashJava address: " + this + "\n";
}
public static void main(String[] args) {
Vector v = new Vector();
for (int i = 0; i < 10; i++)
v.addElement(new CrashJava());
System.out.println(v);
}
}
複製程式碼此時發生的是字串的自動型別轉換。當我們使用下述語句時： “CrashJava address: ” + this 編譯器就在一個字串後面發現了一個“ +”以及好象並非字串的其他東西，所以它會試圖將 this 轉換成一個字串。轉換時呼叫的是 toString()，後者會產生一個遞迴呼叫。若在一個 Vector 內出現這種事情，看起來堆疊就會溢位，同時違例控制機制根本沒有機會作出響應。 若確實想在這種情況下列印出物件的地址，解決方案就是呼叫 Object 的 toString 方法。此時就不必加入this，只需使用 super.toString()。當然，採取這種做法也有一個前提：我們必須從 Object 直接繼承，或者沒有一個父類覆蓋了 toString 方法。
B i t S e t
BitSet 實際是由“ 二進位制位”構成的一個 Vector。如果希望高效率地儲存大量“開－關”資訊，就應使用BitSet。它只有從尺寸的角度看才有意義；如果希望的高效率的訪問，那麼它的速度會比使用一些固有型別的陣列慢一些。 BitSet 的最小長度是一個長整數（ Long）的長度： 64 位。這意味著假如我們準備儲存比這更小的資料，如 8 位資料，那麼 BitSet 就顯得浪費了。所以最好建立自己的類，用它容納自己的標誌位。
S t a c k
Stack 有時也可以稱為“後入先出”（ LIFO）集合。換言之，我們在堆疊裡最後“壓入”的東西將是以後第 一個“彈出”的。和其他所有 Java 集合一樣，我們壓入和彈出的都是“物件”，所以必須對自己彈出的東西 進行“造型”。 下面是一個簡單的堆疊示例，它能讀入陣列的每一行，同時將其作為字串壓入堆疊。
public class Stacks {
static String[] months = { "January", "February", "March", "April", "May",
"June", "July", "August", "September", "October", "November",
"December" };
public static void main(String[] args) {
Stack stk = new Stack();
for (int i = 0; i < months.length; i++)
stk.push(months[i] + " ");
System.out.println("stk = " + stk);
// Treating a stack as a Vector:
stk.addElement("The last line");
System.out.println("element 5 = " + stk.elementAt(5));
System.out.println("popping elements:");
while (!stk.empty())
System.out.println(stk.pop());
}
}
複製程式碼months 陣列的每一行都通過 push()繼承進入堆疊，稍後用 pop()從堆疊的頂部將其取出。要宣告的一點是，Vector 操作亦可針對 Stack 物件進行。這可能是由繼承的特質決定的—— Stack“屬於”一種 Vector。因此，能對 Vector 進行的操作亦可針對 Stack 進行，例如 elementAt()方法
H a s h t a b l e
Vector 允許我們用一個數字從一系列物件中作出選擇，所以它實際是將數字同物件關聯起來了。 但假如我們想根據其他標準選擇一系列物件呢？堆疊就是這樣的一個例子：它的選擇標準是“最後壓入堆疊的東西”。 這種“從一系列物件中選擇”的概念亦可叫作一個“對映”、“字典”或者“關聯陣列”。從概念上講，它看起來象一個 Vector，但卻不是通過數字來查詢物件，而是用另一個物件來查詢它們！這通常都屬於一個程式中的重要程式。 在 Java 中，這個概念具體反映到抽象類 Dictionary 身上。該類的介面是非常直觀的 size()告訴我們其中包含了多少元素； isEmpty()判斷是否包含了元素（是則為 true）； put(Object key, Object value)新增一個值（我們希望的東西），並將其同一個鍵關聯起來（想用於搜尋它的東西）； get(Object key)獲得與某個鍵對應的值；而 remove(Object Key)用於從列表中刪除“鍵－值”對。還可以使用列舉技術： keys()產生對鍵的一個列舉（ Enumeration）；而 elements()產生對所有值的一個列舉。這便是一個 Dict ionary（字典）的全部。
public class AssocArray extends Dictionary {
private Vector keys = new Vector();
private Vector values = new Vector();
public int size() {
return keys.size();
}
public boolean isEmpty() {
return keys.isEmpty();
}
public Object put(Object key, Object value) {
keys.addElement(key);
values.addElement(value);
return key;
}
public Object get(Object key) {
int index = keys.indexOf(key);
// indexOf() Returns -1 if key not found:
if (index == -1)
return null;
return values.elementAt(index);
}
public Object remove(Object key) {
int index = keys.indexOf(key);
if (index == -1)
return null;
keys.removeElementAt(index);
Object returnval = values.elementAt(index);
values.removeElementAt(index);
return returnval;
}
public Enumeration keys() {
return keys.elements();
}
public Enumeration elements() {
return values.elements();
}
// Test it:
public static void main(String[] args) {
AssocArray aa = new AssocArray();
for (char c = 'a'; c <= 'z'; c++)
aa.put(String.valueOf(c), String.valueOf(c).toUpperCase());
char[] ca = { 'a', 'e', 'i', 'o', 'u' };
for (int i = 0; i < ca.length; i++)
System.out.println("Uppercase: " + aa.get(String.valueOf(ca[i])));
}
}
複製程式碼在對 AssocArray 的定義中，我們注意到的第一個問題是它“擴充套件”了字典。這意味著 AssocArray 屬於Dictionary 的一種型別，所以可對其發出與 Dictionary 一樣的請求。如果想生成自己的 Dictionary，而且就在這裡進行，那麼要做的全部事情只是填充位於 Dictionary 內的所有方法（而且必須覆蓋所有方法，因為 它們—— 除構建器外—— 都是抽象的）。 標準 Java 庫只包含 Dictionary 的一個變種，名為 Hashtable（雜湊表，註釋③）。 Java 的雜湊表具有與AssocArray 相同的介面（因為兩者都是從 Dictionary 繼承來的）。但有一個方面卻反映出了差別：執行效率。若仔細想想必須為一個 get()做的事情，就會發現在一個 Vector 裡搜尋鍵的速度要慢得多。但此時用雜湊表卻可以加快不少速度。不必用冗長的線性搜尋技術來查詢一個鍵，而是用一個特殊的值，名為“雜湊碼”。雜湊碼可以獲取物件中的資訊，然後將其轉換成那個物件“相對唯一”的整數（ int）。所有物件都有一個雜湊碼，而 hashCode()是根類 Object 的一個方法。 Hashtable 獲取物件的 hashCode()，然後用它快速查詢鍵。
class Counter {
int i = 1;
public String toString() {
return Integer.toString(i);
}
}
class Statistics {
public static void main(String[] args) {
Hashtable ht = new Hashtable();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
// Produce a number between 0 and 20:
Integer r = new Integer((int) (Math.random() * 20));
if (ht.containsKey(r))
((Counter) ht.get(r)).i++;
else
ht.put(r, new Counter());
}
System.out.println(ht);
}
}
複製程式碼- 建立“關鍵”類 但在使用雜湊表的時候，一旦我們建立自己的類作為鍵使 用，就會遇到一個很常見的問題。例如，假設一套天氣預報系統將Groundhog（土拔鼠）物件匹配成Prediction（預報） 。這看起來非常直觀：我們建立兩個類，然後將Groundhog 作為鍵使用，而將Prediction 作為值使用。如下所示：
class Groundhog {
int ghNumber;
Groundhog(int n) {
ghNumber = n;
}
}
class Prediction {
boolean shadow = Math.random() > 0.5;
public String toString() {
if (shadow)
return "Six more weeks of Winter!";
else
return "Early Spring!";
}
}
public class SpringDetector {
public static void main(String[] args) {
Hashtable ht = new Hashtable();
for (int i = 0; i < 10; i++)
ht.put(new Groundhog(i), new Prediction());
System.out.println("ht = " + ht + "\n");
System.out.println("Looking up prediction for groundhog #3:");
Groundhog gh = new Groundhog(3);
if (ht.containsKey(gh))
System.out.println((Prediction) ht.get(gh));
}
}
複製程式碼問題在於Groundhog 是從通用的 Object 根類繼承的（若當初未指 定基礎類，則所有類最終都是從 Object 繼承的）。事實上是用 Object 的 hashCode()方法生成每個物件的雜湊碼，而且預設情況下只使用它的物件的地址。所以， Groundhog(3)的第一個例項並不會產生與Groundhog(3)第二個例項相等的雜湊碼，而我們用第二個例項進行檢索 或許認為此時要做的全部事情就是正確地覆蓋 hashCode()。但這樣做依然行不能，除非再做另一件事情：覆蓋也屬於 Object 一部分的 equals()。當雜湊表試圖判斷我們的鍵是否等於表內的某個鍵時，就會用到這個方法。同樣地，預設的 Object.equals()只是簡單地比較物件地址，所以一個 Groundhog(3)並不等於 另一個 Groundhog(3)。 因此，為了在雜湊表中將自己的類作為鍵使用，必須同時覆蓋 hashCode()和 equals()，就象下面展示的那樣：
class Groundhog {
int ghNumber;
Groundhog(int n) {
ghNumber = n;
}
}
class Prediction {
boolean shadow = Math.random() > 0.5;
public String toString() {
if (shadow)
return "Six more weeks of Winter!";
else
return "Early Spring!";
}
}
public class SpringDetector {
public static void main(String[] args) {
Hashtable ht = new Hashtable();
for (int i = 0; i < 10; i++)
ht.put(new Groundhog(i), new Prediction());
System.out.println("ht = " + ht + "\n");
System.out.println("Looking up prediction for groundhog #3:");
Groundhog gh = new Groundhog(3);
if (ht.containsKey(gh))
System.out.println((Prediction) ht.get(gh));
}
}
複製程式碼Groundhog2.hashCode()將土拔鼠號碼作為一個識別符號返回（在這個例子中，程式設計師需要保證沒有兩個土拔鼠用同樣的 ID 號碼並存）。為了返回一個獨一無二的識別符號，並不需要 hashCode()， equals()方法必須能夠嚴格判斷兩個物件是否相等。 equals()方法要進行兩種檢查：檢查物件是否為 null；若不為 null ，則繼續檢查是否為 Groundhog2 的一個例項（要用到 instanceof 關鍵字）。即使為了繼續執行 equals()，它也應該是一個Groundhog2。正如大家看到的那樣，這種比較建立在實際 ghNumber 的基礎上。這一次一旦我們執行程式，就會看到它終於產生了正確的輸出（許多 Java 庫的類都覆蓋了 hashcode() 和 equals()方法，以便與自己提供的內容適應）。
再論列舉器
將穿越一個序列的操作與那個序列的基礎結構分隔開。在下面的例子裡， PrintData 類用一個 Enumeration 在一個序列中移動，併為每個物件都呼叫toString()方法。此時建立了兩個不同型別的集合：一個 Vector 和一個 Hashtable。並且在它們裡面分別填 充 Mouse 和 Hamster 物件，由於 Enumeration 隱藏了基層集合的結構，所以PrintData 不知道或者不關心 Enumeration 來自於什麼型別的集合：
class PrintData {
static void print(Enumeration e) {
while (e.hasMoreElements())
System.out.println(e.nextElement().toString());
}
}
class Enumerators2 {
public static void main(String[] args) {
Vector v = new Vector();
for (int i = 0; i < 5; i++)
v.addElement(new Mouse(i));
Hashtable h = new Hashtable();
for (int i = 0; i < 5; i++)
h.put(new Integer(i), new Hamster(i));
System.out.println("Vector");
PrintData.print(v.elements());
System.out.println("Hashtable");
PrintData.print(h.elements());
}
}
複製程式碼注意 PrintData.print()利用了這些集合中的物件屬於 Object 類這一事實，所以它呼叫了 toString()。但在 解決自己的實際問題時，經常都要保證自己的 Enumeration 穿越某種特定型別的集合。例如，可能要求集合 中的所有元素都是一個 Shape（幾何形狀），並含有 draw()方法。若出現這種情況，必須從 Enumeration.nextElement()返回的 Object 進行下溯造型，以便產生一個 Shape。
排序
編寫通用的排序程式碼時，面臨的一個問題是必須根據物件的實際型別來執行比較運算，從而實現正確的排序。當然，一個辦法是為每種不同的型別都寫一個不同的排序方法。然而，應認識到假若這樣做，以後增加新型別時便不易實現程式碼的重複利用。 程式設計一個主要的目標就是“將發生變化的東西同保持不變的東西分隔開”。在這裡，保持不變的程式碼是通用的排序演算法，而每次使用時都要變化的是物件的實際比較方法。因此，我們不可將比較程式碼“硬編碼”到多個不同的排序例程內，而是採用“回撥”技術。 利用回撥，經常發生變化的那部分程式碼會封裝到它自己的類內，而總是保持相同的程式碼則“回撥”發生變化的程式碼。這樣一來，不同的物件就可以表達不同的比較方式，同時向它們傳遞相同的排序程式碼。 下面這個“介面”（ Interface）展示瞭如何比較兩個物件，它將那些“要發生變化的東西”封裝在內：
interface Compare {
boolean lessThan(Object lhs, Object rhs);
boolean lessThanOrEqual(Object lhs, Object rhs);
}
複製程式碼對這兩種方法來說， lhs 代表本次比較中的“左手”物件，而 rhs 代表“右手”物件。 可建立 Vector 的一個子類，通過 Compare 實現“快速排序”。對於這種演算法，包括它的速度以及原理等等
public class SortVector extends Vector {
private Compare compare; // To hold the callback
public SortVector(Compare comp) {
compare = comp;
}
public void sort() {
quickSort(0, size() - 1);
}
private void quickSort(int left, int right) {
if (right > left) {
Object o1 = elementAt(right);
int i = left - 1;
int j = right;
while (true) {
while (compare.lessThan(elementAt(++i), o1))
;
while (j > 0)
if (compare.lessThanOrEqual(elementAt(--j), o1))
break; // out of while
if (i >= j)
break;
swap(i, j);
}
swap(i, right);
quickSort(left, i - 1);
quickSort(i + 1, right);
}
}
private void swap(int loc1, int loc2) {
Object tmp = elementAt(loc1);
setElementAt(elementAt(loc2), loc1);
setElementAt(tmp, loc2);
}
}
複製程式碼為使用 SortVector，必須建立一個類，令其為我們準備排序的物件實現 Compare。此時內部類並不顯得特別重要，但對於程式碼的組織卻是有益的。下面是針對 String 物件的一個例子
public class StringSortTest {
static class StringCompare implements Compare {
public boolean lessThan(Object l, Object r) {
return ((String) l).toLowerCase().compareTo(
((String) r).toLowerCase()) < 0;
}
public boolean lessThanOrEqual(Object l, Object r) {
return ((String) l).toLowerCase().compareTo(
((String) r).toLowerCase()) <= 0;
}
}
public static void main(String[] args) {
SortVector sv = new SortVector(new StringCompare());
sv.addElement("d");
sv.addElement("A");
sv.addElement("C");
sv.addElement("c");
sv.addElement("b");
sv.addElement("B");
sv.addElement("D");
sv.addElement("a");
sv.sort();
Enumeration e = sv.elements();
while (e.hasMoreElements())
System.out.println(e.nextElement());
}
}
複製程式碼一旦設定好框架，就可以非常方便地重複使用象這樣的一個設計—— 只需簡單地寫一個類，將“需要發生變化”的東西封裝進去，然後將一個物件傳給SortVector 即可 繼承（ extends）在這兒用於建立一種新型別的 Vector—— 也就是說， SortVector 屬於一種 Vector，並帶有一些附加的功能。繼承在這裡可發揮很大的作用，但了帶來了問題。它使一些方法具有了final 屬性，所以不能覆蓋它們。如果想建立一個排好序的 Vector，令其只接收和生成 String 物件，就會遇到麻煩。因為 addElement()和 elementAt()都具有 final 屬性，而且它們都是我們必須覆蓋的方法，否則便無法實現只能接收和產生 String 物件。 但在另一方面，請考慮採用“合成”方法：將一個物件置入一個新類的內部。此時，不是改寫上述程式碼來達到這個目的，而是在新類裡簡單地使用一個 SortVector。在這種情況下，用於實現 Compare 介面的內部類就可以“匿名”地建立
import java.util.*;
public class StrSortVector {
private SortVector v = new SortVector(
// Anonymous inner class:
new Compare() {
public boolean lessThan(Object l, Object r) {
return ((String) l).toLowerCase().compareTo(
((String) r).toLowerCase()) < 0;
}
public boolean lessThanOrEqual(Object l, Object r) {
return ((String) l).toLowerCase().compareTo(
((String) r).toLowerCase()) <= 0;
}
});
private boolean sorted = false;
public void addElement(String s) {
v.addElement(s);
sorted = false;
}
public String elementAt(int index) {
if(!sorted) {
v.sort();232
sorted = true;
}
return (String)v.elementAt(index);
}
public Enumeration elements() {
if (!sorted) {
v.sort();
sorted = true;
}
return v.elements();
}
// Test it:
public static void main(String[] args) {
StrSortVector sv = new StrSortVector();
sv.addElement("d");
sv.addElement("A");
sv.addElement("C");
sv.addElement("c");
sv.addElement("b");
sv.addElement("B");
sv.addElement("D");
sv.addElement("a");
Enumeration e = sv.elements();
while (e.hasMoreElements())
System.out.println(e.nextElement());
}
}
複製程式碼新集合
List x = new LinkedList();
複製程式碼當然，也可以決定將 x 作為一個 LinkedList 使用（而不是一個普通的 List），並用 x 負載準確的型別資訊。使用介面的好處就是一旦決定改變自己的實施細節，要做的全部事情就是在建立的時候改變它，就象下面這樣：
List x = new ArrayList();
複製程式碼在類的分級結構中，可看到大量以“ Abstract ”（抽象）開頭的類，這剛開始可能會使人感覺迷惑。它們實際上是一些工具，用於“部分”實現一個特定的介面。舉個例子來說，假如想生成自己的Set，就不是從 Set介面開始，然後自行實現所有方法。相反，我們可以從 AbstractSet 繼承，只需極少的工作即可得到自己的新類。儘管如此，新集合庫仍然包含了足夠的功能，可滿足我們的幾乎所有需求。所以考慮到我們的目的，可忽略所有以“ Abstract”開頭的類。 因此，在觀看這張示意圖時，真正需要關心的只有位於最頂部的“介面”以及普通（實際）類—— 均用實線方框包圍。通常需要生成實際類的一個物件，將其上溯造型為對應的介面。以後即可在程式碼的任何地方使用那個介面。下面是一個簡單的例子，它用 String 物件填充一個集合，然後列印出集合內的每一個元素：
public class SimpleCollection {
public static void main(String[] args) {
Collection c = new ArrayList();
for (int i = 0; i < 10; i++)
c.add(Integer.toString(i));
Iterator it = c.iterator();
while (it.hasNext())
System.out.println(it.next());
}
}
複製程式碼main()的第一行建立了一個 ArrayList 物件，然後將其上溯造型成為一個集合。由於這個例子只使用了Collection 方法，所以從 Collection 繼承的一個類的任何物件都可以正常工作。但 ArrayList 是一個典型的 Collection，它代替了 Vector 的位置。 add()方法的作用是將一個新元素置入集合裡。然而，使用者文件謹慎地指出 add()“保證這個集合包含了指定的元素”。這一點是為 Set 作鋪墊的，後者只有在元素不存在的前提下才會真的加入那個元素。對於ArrayList 以及其他任何形式的 List， add()肯定意味著“直接加入”。 利用 iterator()方法，所有集合都能生成一個“反覆器”（ Iterator）。反覆器其實就象一個“列舉”（ Enumeration），是後者的一個替代物，只是： (1) 它採用了一個歷史上預設、而且早在 OOP 中得到廣泛採納的名字（反覆器）。 (2) 採用了比 Enumeration 更短的名字： hasNext()代替了 hasMoreElement()，而 next()代替了nextElement()。 (3) 新增了一個名為 remove()的新方法，可刪除由 Iterator 生成的上一個元素。所以每次呼叫 next()的時候，只需呼叫 remove()一次
使用 C o l l e c t i o n s
下面這張表格總結了用一個集合能做的所有事情（亦可對 Set 和 List 做同樣的事情，儘管 List 還提供了一 些額外的功能）。 Map 不是從 Collection 繼承的，所以要單獨對待
boolean add(Object) ＊保證集合內包含了自變數。如果它沒有新增自變數，就返回 false（假） boolean addAll(Collection) ＊新增自變數內的所有元素。如果沒有新增元素，則返回 true（真） void clear() ＊刪除集合內的所有元素 boolean contains(Object) 若集合包含自變數，就返回“真” boolean containsAll(Collection) 若集合包含了自變數內的所有元素，就返回“真” boolean isEmpty() 若集合內沒有元素，就返回“真” Iterator iterator() 返回一個反覆器，以用它遍歷集合的各元素 boolean remove(Object) ＊如自變數在集合裡，就刪除那個元素的一個例項。如果已進行了刪除，就返回 “真” boolean removeAll(Collection) ＊刪除自變數裡的所有元素。如果已進行了任何刪除，就返回“真” boolean retainAll(Collection) ＊只保留包含在一個自變數裡的元素（一個理論的“交集”）。如果已進 行了任何改變，就返回“真” int size() 返回集合內的元素數量 Object[] toArray() 返回包含了集合內所有元素的一個陣列 ＊這是一個“可選的”方法，有的集合可能並未實現它。若確實如此，該方法就會遇到一個 UnsupportedOperatiionException，即一個“操作不支援”違例。
下面這個例子向大家演示了所有方法。同樣地，它們只對從集合繼承的東西有效，一個ArrayList 作為一種“不常用的分母”使用
public class Collection1 {
// Fill with 'size' elements, start
// counting at 'start':
public static Collection fill(Collection c, int start, int size) {
for (int i = start; i < start + size; i++)
c.add(Integer.toString(i));
return c;
}
// Default to a "start" of 0:
public static Collection fill(Collection c, int size) {
return fill(c, 0, size);
}
// Default to 10 elements:
public static Collection fill(Collection c) {
return fill(c, 0, 10);
}
// Create & upcast to Collection:
public static Collection newCollection() {
return fill(new ArrayList());
// ArrayList is used for simplicity, but it's
// only seen as a generic Collection
// everywhere else in the program.
}
// Fill a Collection with a range of values:
public static Collection newCollection(int start, int size) {
return fill(new ArrayList(), start, size);
}
// Moving through a List with an iterator:
public static void print(Collection c) {
for (Iterator x = c.iterator(); x.hasNext();)
System.out.print(x.next() + " ");
System.out.println();
}
public static void main(String[] args) {
Collection c = newCollection();
c.add("ten");
c.add("eleven");
print(c);
// Make an array from the List:
Object[] array = c.toArray();
// Make a String array from the List:
String[] str = (String[]) c.toArray(new String[1]);
// Find max and min elements; this means
// different things depending on the way
// the Comparable interface is implemented:
System.out.println("Collections.max(c) = " + Collections.max(c));
System.out.println("Collections.min(c) = " + Collections.min(c));
// Add a Collection to another Collection
c.addAll(newCollection());
print(c);
c.remove("3"); // Removes the first one
print(c);
c.remove("3"); // Removes the second one
print(c);
// Remove all components that are in the
// argument collection:
c.removeAll(newCollection());
print(c);
c.addAll(newCollection());
print(c);
// Is an element in this Collection?
System.out.println("c.contains(\"4\") = " + c.contains("4"));
// Is a Collection in this Collection?
System.out.println("c.containsAll(newCollection()) = "
+ c.containsAll(newCollection()));
Collection c2 = newCollection(5, 3);
// Keep all the elements that are in both
// c and c2 (an intersection of sets):
c.retainAll(c2);
print(c);
// Throw away all the elements in c that
// also appear in c2:
c.removeAll(c2);
System.out.println("c.isEmpty() = " + c.isEmpty());
c = newCollection();
print(c);
c.clear(); // Remove all elements
System.out.println("after c.clear():");
print(c);
}
}
複製程式碼newCollection()的兩個版本都建立了 ArrayList，用於包含不同的資料集，並將它們作為集合物件返回。所以很明顯，除了 Collection 介面之外，不會再用到其他什麼。
使用 L i s t s
List（介面） 順序是 List 最重要的特性；它可保證元素按照規定的順序排列。 List 為 Collection 新增了大量方法，以便我們在 List 中部插入和刪除元素（只推薦對 LinkedList 這樣做）。 List 也會生成一個ListIterator（列表反覆器），利用它可在一個列表裡朝兩個方向遍歷，同時插入和刪除位於列表中部的元素（同樣地，只建議對 LinkedList 這樣做）
ArrayList 由一個陣列後推得到的 List。作為一個常規用途的物件容器使用，用於替換原先的 Vector。允許我們快速訪問元素，但在從列表中部插入和刪除元素時，速度卻嫌稍慢。一般只應該用ListIterator 對一個 ArrayList 進行向前和向後遍歷，不要用它刪除和插入元素；與 LinkedList 相比，它的效率要低許多LinkedList 提供優化的順序訪問效能，同時可以高效率地在列表中部進行插入和刪除操作。但在進行隨機訪問時，速度卻相當慢，此時應換用 ArrayList。
也提供了 addFirst()， addLast()， getFirst()，getLast()， removeFirst() 以及 removeLast()（未在任何介面或基礎類中定義），以便將其作為一個規格、佇列以及一個雙向佇列使用
public class List1 {
// Wrap Collection1.fill() for convenience:
public static List fill(List a) {
return (List) Collection1.fill(a);
}
// You can use an Iterator, just as with a
// Collection, but you can also use random
// access with get():
public static void print(List a) {
for (int i = 0; i < a.size(); i++)
System.out.print(a.get(i) + " ");
System.out.println();
}
static boolean b;
static Object o;
static int i;
static Iterator it;
static ListIterator lit;
public static void basicTest(List a) {
a.add(1, "x"); // Add at location 1
a.add("x"); // Add at end
// Add a collection:
a.addAll(fill(new ArrayList()));
// Add a collection starting at location 3:
a.addAll(3, fill(new ArrayList()));
b = a.contains("1"); // Is it in there?
// Is the entire collection in there?
b = a.containsAll(fill(new ArrayList()));
// Lists allow random access, which is cheap
// for ArrayList, expensive for LinkedList:
o = a.get(1); // Get object at location 1
i = a.indexOf("1"); // Tell index of object
// indexOf, starting search at location 2:
i = a.indexOf("1", 2);
b = a.isEmpty(); // Any elements inside?
it = a.iterator(); // Ordinary Iterator
lit = a.listIterator(); // ListIterator
lit = a.listIterator(3); // Start at loc 3
i = a.lastIndexOf("1"); // Last match
i = a.lastIndexOf("1", 2); // ...after loc 2
a.remove(1); // Remove location 1
a.remove("3"); // Remove this object
a.set(1, "y"); // Set location 1 to "y"
// Keep everything that's in the argument
// (the intersection of the two sets):
a.retainAll(fill(new ArrayList()));
// Remove elements in this range:
a.removeRange(0, 2);
// Remove everything that's in the argument:
a.removeAll(fill(new ArrayList()));
i = a.size(); // How big is it?
a.clear(); // Remove all elements
}
public static void iterMotion(List a) {
ListIterator it = a.listIterator();
b = it.hasNext();
b = it.hasPrevious();
o = it.next();
i = it.nextIndex();
o = it.previous();
i = it.previousIndex();
}
public static void iterManipulation(List a) {
ListIterator it = a.listIterator();
it.add("47");
// Must move to an element after add():
it.next();
// Remove the element that was just produced:
it.remove();
// Must move to an element after remove():
it.next();
// Change the element that was just produced:
it.set("47");
}
public static void testVisual(List a) {
print(a);
List b = new ArrayList();
fill(b);
System.out.print("b = ");
print(b);
a.addAll(b);
a.addAll(fill(new ArrayList()));
print(a);
// Shrink the list by removing all the
// elements beyond the first 1/2 of the list
System.out.println(a.size());
System.out.println(a.size() / 2);
a.removeRange(a.size() / 2, a.size() / 2 + 2);
print(a);
// Insert, remove, and replace elements
// using a ListIterator:
ListIterator x = a.listIterator(a.size() / 2);
x.add("one");
print(a);
System.out.println(x.next());
x.remove();
System.out.println(x.next());
x.set("47");
print(a);
// Traverse the list backwards:
x = a.listIterator(a.size());
while (x.hasPrevious())
System.out.print(x.previous() + " ");
System.out.println();
System.out.println("testVisual finished");
}
// There are some things that only
// LinkedLists can do:
public static void testLinkedList() {
LinkedList ll = new LinkedList();
Collection1.fill(ll, 5);
print(ll);
// Treat it like a stack, pushing:
ll.addFirst("one");
ll.addFirst("two");
print(ll);
// Like "peeking" at the top of a stack:
System.out.println(ll.getFirst());
// Like popping a stack:
System.out.println(ll.removeFirst());
System.out.println(ll.removeFirst());
// Treat it like a queue, pulling elements
// off the tail end:
System.out.println(ll.removeLast());
// With the above operations, it's a dequeue!
print(ll);
}
public static void main(String args[]) {
// Make and fill a new list each time:
basicTest(fill(new LinkedList()));
basicTest(fill(new ArrayList()));
iterMotion(fill(new LinkedList()));
iterMotion(fill(new ArrayList()));
iterManipulation(fill(new LinkedList()));
iterManipulation(fill(new ArrayList()));
testVisual(fill(new LinkedList()));
testLinkedList();
}
}
複製程式碼在 basicTest()和 iterMotiion() 中，只是簡單地發出呼叫，以便揭示出正確的語法。而且儘管捕獲了返回 值，但是並未使用它。在某些情況下，之所以不捕獲返回值，是由於它們沒有什麼特別的用處。在正式使用 它們前，應仔細研究一下自己的聯機文件，掌握這些方法完整、正確的用法。
ArrayList使用例項
import java.awt.List;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
/**
* @author sihai
* @time 2018/4/19
* ArrayList用法示例說明
*
*/
public class Main {
public static void main(String[] args) {
//ArrayList用法示例
ArrayList<String> m_ArrayList=new ArrayList<String>();
m_ArrayList.add("Evankaka");
m_ArrayList.add("sihai");
m_ArrayList.add("德德");
m_ArrayList.add("Evankaka");
m_ArrayList.add("小紅");
m_ArrayList.set(2,"sihai2");// 將索引位置為2的物件修改
m_ArrayList.add(3,"好好學java");// 將物件新增到索引位置為3的位置
//ArrayList遍歷方法1
Iterator<String> it_ArrayList = m_ArrayList.iterator();
System.out.println("ArrayList遍歷方法1");
while (it_ArrayList.hasNext()) {
System.out.println(it_ArrayList.next());
}
//ArrayList遍歷方法2
System.out.println("ArrayList遍歷方法2");
for(Object o:m_ArrayList){
System.out.println(o);
}
//ArrayList遍歷方法2
System.out.println("ArrayList遍歷方法3");
for(int i = 0; i<m_ArrayList.size(); i++){
System.out.println(m_ArrayList.get(i));
}
//刪除元素
m_ArrayList.remove("Evankaka");
it_ArrayList = m_ArrayList.iterator();
System.out.println("ArrayList刪除元素後的遍歷");
while (it_ArrayList.hasNext()) {
String m_String=it_ArrayList.next();
if(m_String.equals("好好學java")){
it_ArrayList.remove();
}else{
System.out.println(m_String);
}
}
}
}
複製程式碼輸出結果：
ArrayList遍歷方法1 Evankaka sihai sihai2 好好學java Evankaka 小紅 ArrayList遍歷方法2 Evankaka sihai sihai2 好好學java Evankaka 小紅 ArrayList遍歷方法3 Evankaka sihai sihai2 好好學java Evankaka 小紅 ArrayList刪除元素後的遍歷 sihai sihai2 Evankaka 小紅
ArrayList注意
（1）使用Iterator迭代集合過程中，不可修改集合元素，否則會引發異常。並且Iterator只能向後迭代 （2）如果你想在迴圈過程中去掉某個元素,只能呼叫it.remove方法, 不能使用list.remove方法, 否則一定出併發訪問的錯誤.
使用 S e t s
Set完全就是一個 Collection，只是具有不同的行為（這是例項和多形性最理想的應用：用於表達不同的行為）。在這裡，一個 Set 只允許每個物件存在一個例項（正如大家以後會看到的那樣，一個物件的“值”的構成是相當複雜的） Set（介面） 新增到 Set 的每個元素都必須是獨一無二的；否則 Set 就不會新增重複的元素。新增到 Set 裡的物件必須定義 equals()，從而建立物件的唯一性。 Set 擁有與 Collection 完全相同的介面。一個 Set 不能保證自己可按任何特定的順序維持自己的元素 HashSet 用於除非常小的以外的所有 Set。物件也必須定義 hashCode() ArraySet 由一個陣列後推得到的 Set。面向非常小的 Set 設計，特別是那些需要頻繁建立和刪除的。對於小 Set，與 HashSet 相比， ArraySet 建立和反覆所需付出的代價都要小得多。但隨著 Set 的增大，它的效能也 會大打折扣。不需要 HashCode() TreeSet 由一個“紅黑樹”後推得到的順序 Set（註釋⑦）。這樣一來，我們就可以從一個 Set 裡提到一個 順序集合
public class Set1 {
public static void testVisual(Set a) {
Collection1.fill(a);
Collection1.fill(a);
Collection1.fill(a);
Collection1.print(a); // No duplicates!
// Add another set to this one:
a.addAll(a);
a.add("one");
a.add("one");
a.add("one");
Collection1.print(a);
// Look something up:
System.out.println("a.contains(\"one\"): " + a.contains("one"));
}
public static void main(String[] args) {
testVisual(new HashSet());
testVisual(new TreeSet());
}
}
複製程式碼重複的值被新增到 Set，但在列印的時候，我們會發現 Set 只接受每個值的一個例項。執行這個程式時，會注意到由 HashSet 維持的順序與 ArraySet 是不同的。這是由於它們採用了不同的方法來儲存元素，以便它們以後的定位。 ArraySet 保持著它們的順序狀態，而 HashSet 使用一個雜湊函式，這是特別為快速檢索設計的）。
class MyType implements Comparable {
private int i;
public MyType(int n) {
i = n;
}
public boolean equals(Object o) {
return (o instanceof MyType) && (i == ((MyType) o).i);
}
public int hashCode() {
return i;
}
public String toString() {
return i + " ";
}
public int compareTo(Object o) {
int i2 = ((MyType) o).i;
return (i2 < i ? -1 : (i2 == i ? 0 : 1));
}
}
public class Set2 {
public static Set fill(Set a, int size) {
for (int i = 0; i < size; i++)
a.add(new MyType(i));
return a;
}
public static Set fill(Set a) {
return fill(a, 10);
}
public static void test(Set a) {
fill(a);
fill(a); // Try to add duplicates
fill(a);
a.addAll(fill(new TreeSet()));
System.out.println(a);
}
public static void main(String[] args) {
test(new HashSet());
test(new TreeSet());
}
}
複製程式碼但只有要把類置入一個 HashSet 的前提下，才有必要使用 hashCode()—— 這種情況是完全有可能的，因為通常應先選擇作為一個 Set 實現。
使用 M a p s
Map（介面） 維持“鍵－值”對應關係（對），以便通過一個鍵查詢相應的值 HashMap 基於一個雜湊表實現（用它代替 Hashtable）。針對“鍵－值”對的插入和檢索，這種形式具有最穩定的效能。可通過構建器對這一效能進行調整，以便設定雜湊表的“能力”和“裝載因子” ArrayMap 由一個 ArrayList 後推得到的 Map。對反覆的順序提供了精確的控制。面向非常小的 Map 設計，特別是那些需要經常建立和刪除的。對於非常小的Map，建立和反覆所付出的代價要比 HashMap 低得多。但在Map 變大以後，效能也會相應地大幅度降低 TreeMap 在一個“紅－黑”樹的基礎上實現。檢視鍵或者“鍵－值”對時，它們會按固定的順序排列（取決於 Comparable 或 Comparator，稍後即會講到）。 TreeMap 最大的好處就是我們得到的是已排好序的結果。TreeMap 是含有 subMap()方法的唯一一種 Map，利用它可以返回樹的一部分
public class Map1 {
public final static String[][] testData1 = {
{ "Happy", "Cheerful disposition" },
{ "Sleepy", "Prefers dark, quiet places" },
{ "Grumpy", "Needs to work on attitude" },
{ "Doc", "Fantasizes about advanced degree" },
{ "Dopey", "'A' for effort" },
{ "Sneezy", "Struggles with allergies" },
{ "Bashful", "Needs self-esteem workshop" }, };
public final static String[][] testData2 = {
{ "Belligerent", "Disruptive influence" },
{ "Lazy", "Motivational problems" },
{ "Comatose", "Excellent behavior" } };
public static Map fill(Map m, Object[][] o) {
for (int i = 0; i < o.length; i++)
m.put(o[i][0], o[i][1]);
return m;
}
// Producing a Set of the keys:
public static void printKeys(Map m) {
System.out.print("Size = " + m.size() + ", ");
System.out.print("Keys: ");
Collection1.print(m.keySet());
}
// Producing a Collection of the values:
public static void printValues(Map m) {
System.out.print("Values: ");
Collection1.print(m.values());
}
// Iterating through Map.Entry objects (pairs):
public static void print(Map m) {
Collection entries = m.entries();
Iterator it = entries.iterator();
while (it.hasNext()) {
Map.Entry e = (Map.Entry) it.next();
System.out.println("Key = " + e.getKey() + ", Value = "
+ e.getValue());
}
}
public static void test(Map m) {
fill(m, testData1);
// Map has 'Set' behavior for keys:
fill(m, testData1);
printKeys(m);
printValues(m);
print(m);
String key = testData1[4][0];
String value = testData1[4][1];
System.out.println("m.containsKey(\"" + key + "\"): "
+ m.containsKey(key));
System.out.println("m.get(\"" + key + "\"): " + m.get(key));
System.out.println("m.containsValue(\"" + value + "\"): "
+ m.containsValue(value));
Map m2 = fill(new TreeMap(), testData2);
m.putAll(m2);
printKeys(m);
m.remove(testData2[0][0]);
printKeys(m);
m.clear();
System.out.println("m.isEmpty(): " + m.isEmpty());
fill(m, testData1);
// Operations on the Set change the Map:
m.keySet().removeAll(m.keySet());
System.out.println("m.isEmpty(): " + m.isEmpty());
}
public static void main(String args[]) {
System.out.println("Testing HashMap");
test(new HashMap());
System.out.println("Testing TreeMap");
test(new TreeMap());
}
}
複製程式碼遍歷map例項
package com.test;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
map.put("first", "linlin");
map.put("second", "好好學java");
map.put("third", "sihai");
map.put("first", "sihai2");
// 第一種：通過Map.keySet遍歷key和value
System.out.println("===================通過Map.keySet遍歷key和value:===================");
for (String key : map.keySet()) {
System.out.println("key= " + key + " and value= " + map.get(key));
}
// 第二種：通過Map.entrySet使用iterator遍歷key和value
System.out.println("===================通過Map.entrySet使用iterator遍歷key和value:===================");
Iterator<Map.Entry<String, String>> it = map.entrySet().iterator();
while (it.hasNext()) {
Map.Entry<String, String> entry = it.next();
System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= "
+ entry.getValue());
}
// 第三種：通過Map.entrySet遍歷key和value
System.out.println("===================通過Map.entrySet遍歷key和value:===================");
for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= "
+ entry.getValue());
}
// 第四種：通過Map.values()遍歷所有的value，但是不能遍歷鍵key
System.out.println("===================通過Map.values()遍歷所有的value:===================");
for (String v : map.values()) {
System.out.println("value= " + v);
}
}
}
複製程式碼輸出結果如下：
===================通過Map.keySet遍歷key和value:=================== key= third and value= sihai key= first and value= sihai2 key= second and value= 好好學java ===================通過Map.entrySet使用iterator遍歷key和value:=================== key= third and value= sihai key= first and value= sihai2 key= second and value= 好好學java ===================通過Map.entrySet遍歷key和value:=================== key= third and value= sihai key= first and value= sihai2 key= second and value= 好好學java ===================通過Map.values()遍歷所有的value:=================== value= sihai value= sihai2 value= 好好學java
決定使用哪種集合
ArrayList， LinkedList 以及 Vector（大致等價於 ArrayList）都實現了List 介面，所以無論選用哪一個，我們的程式都會得到類似的結果。然而， ArrayList（以及 Vector）是由一個陣列後推得到的；而 LinkedList 是根據常規的雙重連結列表方式實現的，因為每個單獨的物件都包含了資料以及指向列表內前後元素的控制程式碼。正是由於這個原因，假如想在一個列表中部進行大量插入和刪除操作，那麼 LinkedList 無疑是最恰當的選擇（ LinkedList 還有一些額外的功能，建立於AbstractSequentialList 中）。若非如此，就情願選擇 ArrayList，它的速度可能要快一些。 作為另一個例子， Set 既可作為一個 ArraySet 實現，亦可作為 HashSet 實現。 ArraySet 是由一個 ArrayList 後推得到的，設計成只支援少量元素，特別適合要求建立和刪除大量 Set 物件的場合使用。然而，一旦需要在自己的 Set 中容納大量元素， ArraySet 的效能就會大打折扣。寫一個需要 Set 的程式時，應預設選擇HashSet。而且只有在某些特殊情況下（對效能的提升有迫切的需求），才應切換到 ArraySet。
1. 決定使用何種 List
為體會各種 List 實施方案間的差異，最簡便的方法就是進行一次效能測驗。
public class ListPerformance {
private static final int REPS = 100;
private abstract static class Tester {
String name;
int size; // Test quantity
Tester(String name, int size) {
this.name = name;
this.size = size;
}
abstract void test(List a);
}
private static Tester[] tests = { new Tester("get", 300) {
void test(List a) {
for (int i = 0; i < REPS; i++) {
for (int j = 0; j < a.size(); j++)
a.get(j);
}
}
}, new Tester("iteration", 300) {
void test(List a) {
for (int i = 0; i < REPS; i++) {
Iterator it = a.iterator();
while (it.hasNext())
it.next();
}
}
}, new Tester("insert", 1000) {
void test(List a) {
int half = a.size() / 2;
String s = "test";
ListIterator it = a.listIterator(half);
for (int i = 0; i < size * 10; i++)
it.add(s);
}
}, new Tester("remove", 5000) {
void test(List a) {
ListIterator it = a.listIterator(3);
while (it.hasNext()) {
it.next();
it.remove();
}
}
}, };
public static void test(List a) {
// A trick to print out the class name:
System.out.println("Testing " + a.getClass().getName());
for (int i = 0; i < tests.length; i++) {
Collection1.fill(a, tests[i].size);
System.out.print(tests[i].name);
long t1 = System.currentTimeMillis();
tests[i].test(a);
long t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(": " + (t2 - t1));
}
}
public static void main(String[] args) {
test(new ArrayList());
test(new LinkedList());
}
}
複製程式碼內部類 Tester 是一個抽象類，用於為特定的測試提供一個基礎類。它包含了一個要在測試開始時列印的字串、一個用於計算測試次數或元素數量的 size 引數、用於初始化欄位的一個構建器以及一個抽象方法test()。 test()做的是最實際的測試工作。各種型別的測試都集中到一個地方： tests 陣列。我們用繼承於Tester 的不同匿名內部類來初始化該陣列。為新增或刪除一個測試專案，只需在陣列裡簡單地新增或移去一個內部類定義即可，其他所有工作都是自動進行的。
Type Get Iteration Insert Remove
A r r a y L i s t 110 490 3790 8730
LinkedList 1980 220 110 110
複製程式碼在 ArrayList 中進行隨機訪問（即 get()）以及迴圈反覆是最划得來的；但對於 LinkedList 卻是一個不小的開銷。但另一方面，在列表中部進行插入和刪除操作對於 LinkedList 來說卻比 ArrayList 划算得多。我們最好的做法也許是先選擇一個 ArrayList 作為自己的預設起點。以後若發現由於大量的插入和刪除造成了效能的降低，再考慮換成 LinkedList 不遲。
2. 決定使用何種 Set
可在 ArraySet 以及 HashSet 間作出選擇，具體取決於 Set 的大小（如果需要從一個 Set 中獲得一個順序列表，請用 TreeSet；）
public class SetPerformance {
private static final int REPS = 200;
private abstract static class Tester {
String name;
Tester(String name) {
this.name = name;
}
abstract void test(Set s, int size);
}
private static Tester[] tests = { new Tester("add") {
void test(Set s, int size) {
for (int i = 0; i < REPS; i++) {
s.clear();
Collection1.fill(s, size);
}
}
}, new Tester("contains") {
void test(Set s, int size) {
for (int i = 0; i < REPS; i++)
for (int j = 0; j < size; j++)
s.contains(Integer.toString(j));
}
}, new Tester("iteration") {
void test(Set s, int size) {
for (int i = 0; i < REPS * 10; i++) {
Iterator it = s.iterator();
while (it.hasNext())
it.next();
}
}
}, };
public static void test(Set s, int size) {
// A trick to print out the class name:
System.out.println("Testing " + s.getClass().getName() + " size "
+ size);
Collection1.fill(s, size);
for (int i = 0; i < tests.length; i++) {
System.out.print(tests[i].name);
long t1 = System.currentTimeMillis();
tests[i].test(s, size);
long t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(": " + ((double) (t2 - t1) / (double) size));
}
}
public static void main(String[] args) {
// Small:
test(new TreeSet(), 10);
test(new HashSet(), 10);
// Medium:
test(new TreeSet(), 100);
test(new HashSet(), 100);
// Large:
test(new HashSet(), 1000);
test(new TreeSet(), 1000);
}
}
複製程式碼進行 add()以及 contains()操作時， HashSet 顯然要比 ArraySet 出色得多，而且效能明顯與元素的多寡關係不大。一般編寫程式的時候，幾乎永遠用不著使用 ArraySet
3.決定使用何種 Map
選擇不同的 Map 實施方案時，注意 Map 的大小對於效能的影響是最大的，下面這個測試程式清楚地闡示了這 一點：
public class MapPerformance {
private static final int REPS = 200;
public static Map fill(Map m, int size) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
String x = Integer.toString(i);
m.put(x, x);
}
return m;
}
private abstract static class Tester {
String name;
Tester(String name) {
this.name = name;
}
abstract void test(Map m, int size);
}
private static Tester[] tests = { new Tester("put") {
void test(Map m, int size) {
for (int i = 0; i < REPS; i++) {
m.clear();
fill(m, size);
}
}
}, new Tester("get") {
void test(Map m, int size) {
for (int i = 0; i < REPS; i++)
for (int j = 0; j < size; j++)
m.get(Integer.toString(j));
}
}, new Tester("iteration") {
void test(Map m, int size) {
for (int i = 0; i < REPS * 10; i++) {
Iterator it = m.entries().iterator();
while (it.hasNext())
it.next();
}
}
}, };
public static void test(Map m, int size) {
// A trick to print out the class name:
System.out.println("Testing " + m.getClass().getName() + " size "
+ size);
fill(m, size);
for (int i = 0; i < tests.length; i++) {
System.out.print(tests[i].name);
long t1 = System.currentTimeMillis();
tests[i].test(m, size);
long t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(": " + ((double) (t2 - t1) / (double) size));
}
}
public static void main(String[] args) {
// Small:
test(new Hashtable(), 10);
test(new HashMap(), 10);
test(new TreeMap(), 10);
// Medium:
test(new Hashtable(), 100);
test(new HashMap(), 100);
test(new TreeMap(), 100);
// Large:
test(new HashMap(), 1000);
test(new Hashtable(), 1000);
test(new TreeMap(), 1000);
}
}
複製程式碼由於 Map 的大小是最嚴重的問題，所以程式的計時測試按Map 的大小（或容量）來分割時間，以便得到令人 信服的測試結果。下面列出一系列結果（在你的機器上可能不同）： 即使大小為 10， ArrayMap 的效能也要比 HashMap 差—— 除反覆迴圈時以外。而在使用 Map 時，反覆的作用通常並不重要（ get()通常是我們時間花得最多的地方）。 TreeMap 提供了出色的 put()以及反覆時間，但 get()的效能並不佳。但是，我們為什麼仍然需要使用TreeMap 呢？這樣一來，我們可以不把它作為 Map 使用，而作為建立順序列表的一種途徑。**一旦填充了一個 TreeMap，就可以呼叫 keySet()來獲得鍵的一個 Set“景象”。然後用 toArray()產生包含了那些鍵的一個陣列。隨後，可用 static 方法 Array.binarySearch()快速查詢排好序的陣列中的內容。**當然，也許只有在 HashMap 的行為不可接受的時候，才需要採用這種做法。因為HashMap 的設計宗旨就是進行快速的檢索操作。最後，當我們使用 Map 時，首要的選擇應該是 HashMap。只有在極少數情況下才需要考慮其他方法
public class MapCreation {
public static void main(String[] args) {
final long REPS = 100000;
long t1 = System.currentTimeMillis();
System.out.print("Hashtable");
for (long i = 0; i < REPS; i++)
new Hashtable();
long t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(": " + (t2 - t1));
t1 = System.currentTimeMillis();
System.out.print("TreeMap");
for (long i = 0; i < REPS; i++)
new TreeMap();
t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(": " + (t2 - t1));
t1 = System.currentTimeMillis();
System.out.print("HashMap");
for (long i = 0; i < REPS; i++)
new HashMap();
t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(": " + (t2 - t1));
}
}
複製程式碼TreeMap 的建立速度比其他兩種型別明顯快得多（但你應親自嘗試一下，因為據說新版本可能會改善 ArrayMap 的效能）。考慮到這方面的原因，同時由於前述 TreeMap 出色的 put()效能，所以如 果需要建立大量 Map，而且只有在以後才需要涉及大量檢索操作，那麼最佳的策略就是：建立和填充TreeMap；以後檢索量增大的時候，再將重要的 TreeMap 轉換成 HashMap—— 使用 HashMap(Map)構建器。
未支援的操作
利用 static（靜態）陣列 Arrays.toList()，也許能將一個陣列轉換成 List
public class Unsupported {
private static String[] s = { "one", "two", "three", "four", "five", "six",
"seven", "eight", "nine", "ten", };
static List a = Arrays.toList(s);
static List a2 = Arrays.toList(new String[] { s[3], s[4], s[5] });
public static void main(String[] args) {
Collection1.print(a); // Iteration
System.out.println("a.contains(" + s[0] + ") = " + a.contains(s[0]));
System.out.println("a.containsAll(a2) = " + a.containsAll(a2));
System.out.println("a.isEmpty() = " + a.isEmpty());
System.out.println("a.indexOf(" + s[5] + ") = " + a.indexOf(s[5]));
// Traverse backwards:
ListIterator lit = a.listIterator(a.size());
while (lit.hasPrevious())
System.out.print(lit.previous());
System.out.println();
// Set the elements to different values:
for (int i = 0; i < a.size(); i++)
a.set(i, "47");
Collection1.print(a);
// Compiles, but won't run:
lit.add("X"); // Unsupported operation
a.clear(); // Unsupported
a.add("eleven"); // Unsupported
a.addAll(a2); // Unsupported
a.retainAll(a2); // Unsupported
a.remove(s[0]); // Unsupported
a.removeAll(a2); // Unsupported
}
}
複製程式碼從中可以看出，實際只實現了 Collection 和 List 介面的一部分。剩餘的方法導致了不受歡迎的一種情況，名為UnsupportedOperationException。 在實現那些介面的集合類中，或者提供、或者沒有提供對那些方法的支援。若呼叫一個未獲支援的方法，就會導致一個 UnsupportedOperationException（操作未支援違例），這表明出現了一個程式設計錯誤。 Arrays.toList()產生了一個 List（列表），該列表是由一個固定長度的陣列後推出來的。因此唯一能夠支援的就是那些不改變陣列長度的操作。在另一方面，若請求一個新介面表達不同種類的行為（可能叫作“ FixedSizeList” —— 固定長度列表），就有遭遇更大的複雜程度的危險。這樣一來，以後試圖使用庫的時候，很快就會發現自己不知從何處下手。 對那些採用 Collection， List， Set 或者 Map 作為引數的方法，它們的文件應當指出哪些可選的方法是必須實現的。舉個例子來說，排序要求實現 set()和 Iterator.set()方法，但不包括 add()和 remove()。
排序和搜尋
陣列
Arrays類為所有基本資料型別的陣列提供了一個過載的 sort()和 binarySearch()，它們亦可用於 String 和Object。
public class Array1 {
static Random r = new Random();
static String ssource = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
+ "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
static char[] src = ssource.toCharArray();
// Create a random String
public static String randString(int length) {
char[] buf = new char[length];
int rnd;
for (int i = 0; i < length; i++) {
rnd = Math.abs(r.nextInt()) % src.length;
buf[i] = src[rnd];
}
return new String(buf);
}
// Create a random array of Strings:
public static String[] randStrings(int length, int size) {
String[] s = new String[size];
for (int i = 0; i < size; i++)
s[i] = randString(length);
return s;
}
public static void print(byte[] b) {
for (int i = 0; i < b.length; i++)
System.out.print(b[i] + " ");
System.out.println();
}
public static void print(String[] s) {
for (int i = 0; i < s.length; i++)
System.out.print(s[i] + " ");
System.out.println();
}
public static void main(String[] args) {
byte[] b = new byte[15];
r.nextBytes(b); // Fill with random bytes
print(b);
Arrays.sort(b);
print(b);
int loc = Arrays.binarySearch(b, b[10]);
System.out.println("Location of " + b[10] + " = " + loc);
// Test String sort & search:
String[] s = randStrings(4, 10);
print(s);
Arrays.sort(s);
print(s);
loc = Arrays.binarySearch(s, s[4]);
System.out.println("Location of " + s[4] + " = " + loc);
}
}
複製程式碼在 main()中， Random.nextBytes() 用隨機選擇的位元組填充陣列自變數（沒有對應的Random 方法用於建立其他基本資料型別的陣列）。獲得一個陣列後，便可發現為了執行 sort()或者 binarySearch()，只需發出一次方法呼叫即可。與 binarySearch()有關的還有一個重要的警告：若在執行一次 binarySearch()之前不呼叫 sort()，便會發生不可預測的行為，其中甚至包括無限迴圈。 對 String 的排序以及搜尋是相似的，但在執行程式的時候，我們會注意到一個有趣的現象：排序遵守的是字典順序，亦即大寫字母在字符集中位於小寫字母的前面。因此，所有大寫字母都位於列表的最前面，後面再跟上小寫字母—— Z 居然位於 a 的前面。似乎連電話簿也是這樣排序的。
- 可比較與比較器 若想對一個 Object 陣列進行排序，那麼必須解決一個問題。根據什麼來判定兩個 Object 的順序呢？不幸的是，最初的 Java 設計者並不認為這是一個重要的問題，否則就已經在根類 Object 裡定義它了。這樣造成的一個後果便是：必須從外部進行 Object 的排序，而且新的集合庫提供了實現這一操作的標準方式（最理想的是在 Object 裡定義它）。 針對 Object 陣列（以及 String，它當然屬於 Object 的一種），可使用一個 sort()，並令其接納另一個引數：實現了 Comparator 介面（即“比較器”介面，新集合庫的一部分）的一個物件，並用它的單個compare()方法進行比較。這個方法將兩個準備比較的物件作為自己的引數使用—— **若第一個引數小於第二個，返回一個負整數；若相等，返回零；若第一個引數大於第二個，則返回正整數。**基於這一規則，上述例子的 String 部分便可重新寫過，令其進行真正按字母順序的排序： 通過造型為 String， compare()方法會進行“暗示”性的測試，保證自己操作的只能是 String 物件—— 運期系統會捕獲任何差錯。將兩個字串都強迫換成小寫形式後， String.compareTo()方法會產生預期的結果若用自己的 Comparator 來進行一次 sort()，那麼在使用 binarySearch()時必須使用那個相同的Comparator。 Arrays 類提供了另一個 sort()方法，它會採用單個自變數：一個 Object 陣列，但沒有 Comparator。這個 sort()方法也必須用同樣的方式來比較兩個 Object。通過實現 Comparable 介面，它採用了賦予一個類的“自然比較方法”。 這個介面含有單獨一個方法—— compareTo()，能分別根據它小於、等於或者大於自變數而返回負數、零或者正數，從而實現物件的比較。
public class CompClass implements Comparable {
private int i;
public CompClass(int ii) {
i = ii;
}
public int compareTo(Object o) {
// Implicitly tests for correct type:258
int argi = ((CompClass) o).i;
if (i == argi)
return 0;
if (i < argi)
return -1;
return 1;
}
public static void print(Object[] a) {
for (int i = 0; i < a.length; i++)
System.out.print(a[i] + " ");
System.out.println();
}
public String toString() {
return i + "";
}
public static void main(String[] args) {
CompClass[] a = new CompClass[20];
for (int i = 0; i < a.length; i++)
a[i] = new CompClass((int) (Math.random() * 100));
print(a);
Arrays.sort(a);
print(a);
int loc = Arrays.binarySearch(a, a[3]);
System.out.println("Location of " + a[3] + " = " + loc);
}
}
複製程式碼- 列表 可用與陣列相同的形式排序和搜尋一個列表（ List）。用於排序和搜尋列表的靜態方法包含在類Collections 中，但它們擁有與 Arrays 中差不多的簽名： sort(List)用於對一個實現了 Comparable 的物件列表進行排序； binarySearch(List,Object)用於查詢列表中的某個物件； sort(List,Comparator)利用一個“比較器”對一個列表進行排序；而binarySearch(List,Object,Comparator)則用於查詢那個列表中的一個物件
public class ListSort {
public static void main(String[] args) {
final int SZ = 20;
// Using "natural comparison method":
List a = new ArrayList();
for(int i = 0; i < SZ; i++)
a.add(new CompClass(
(int)(Math.random() *100)));
Collection1.print(a);
Collections.sort(a);
Collection1.print(a);
Object find = a.get(SZ/2);259
int loc = Collections.binarySearch(a, find);
System.out.println("Location of " + find +
" = " + loc);
// Using a Comparator:
List b = new ArrayList();
for(int i = 0; i < SZ; i++)
b.add(Array1.randString(4));
Collection1.print(b);
AlphaComp ac = new AlphaComp();
Collections.sort(b, ac);
Collection1.print(b);
find = b.get(SZ/2);
// Must use the Comparator to search, also:
loc = Collections.binarySearch(b, find, ac);
System.out.println("Location of " + find +
" = " + loc);
}
}
複製程式碼這些方法的用法與在 Arrays 中的用法是完全一致的，只是用一個列表代替了陣列。 TreeMap 也必須根據 Comparable 或者 Comparator 對自己的物件進行排序 Collections 類中的實用工具： enumeration(Collection) 為自變數產生原始風格的 Enumeration（列舉） max(Collection)， min(Collection) 在自變數中用集合內物件的自然比較方法產生最大或最小元素 max(Collection,Comparator)， min(Collection,Comparator) 在集合內用比較器產生最大或最小元素 nCopies(int n, Object o) 返回長度為 n 的一個不可變列表，它的所有控制程式碼均指向 o subList(List,int min,int max) 返回由指定引數列表後推得到的一個新列表。可將這個列表想象成一個 “視窗”，它自索引為 min 的地方開始，正好結束於 max 的前面 注意 min()和 max()都是隨同 Collection 物件工作的，而非隨同 List，所以不必擔心 Collection 是否需要排序（就象早先指出的那樣，在執行一次 binarySearch()—— 即二進位制搜尋—— 之前，必須對一個 List 或者一個陣列執行 sort()）
1. 使 Collection 或 Map 不可修改
通常，建立 Collection 或 Map 的一個“只讀”版本顯得更有利一些。 Collections 類允許我們達到這個目標，方法是將原始容器傳遞進入一個方法，並令其傳回一個只讀版本。這個方法共有四種變化形式，分別用於 Collection（如果不想把集合當作一種更特殊的型別對待）、 List、 Set 以及 Map。
public class ReadOnly {
public static void main(String[] args) {
Collection c = new ArrayList();
Collection1.fill(c); // Insert useful data
c = Collections.unmodifiableCollection(c);
Collection1.print(c); // Reading is OK
// ! c.add("one"); // Can't change it
List a = new ArrayList();
Collection1.fill(a);
a = Collections.unmodifiableList(a);
ListIterator lit = a.listIterator();
System.out.println(lit.next()); // Reading OK
// ! lit.add("one"); // Can't change it
Set s = new HashSet();
Collection1.fill(s);
s = Collections.unmodifiableSet(s);
Collection1.print(s); // Reading OK
// ! s.add("one"); // Can't change it
Map m = new HashMap();
Map1.fill(m, Map1.testData1);
m = Collections.unmodifiableMap(m);
Map1.print(m); // Reading OK
// ! m.put("Ralph", "Howdy!");
}
}
複製程式碼對於每種情況，在將其正式變為只讀以前，都必須用有有效的資料填充容器。一旦載入成功，最佳的做法就是用“不可修改”呼叫產生的控制程式碼替換現有的控制程式碼。這樣做可有效避免將其變成不可修改後不慎改變其中的內容。 在另一方面，該工具也允許我們在一個類中將能夠修改的容器保持為private 狀態，並可從一個方法呼叫中返回指向那個容器的一個只讀控制程式碼。這樣一來，雖然我們可在類裡修改它，但其他任何人都只能讀。 為特定型別呼叫“不可修改”的方法不會造成編譯期間的檢查，但一旦發生任何變化，對修改特定容器的方法的呼叫便會產生一個 UnsupportedOperationException 違例。
2.Collection 或 Map 的同步
在這兒，大家只需注意到 Collections 類提供了對整個容器進行自動同步的一種途徑。它的語法與“不可修改”的方法是類似的：
public class Synchronization {
public static void main(String[] args) {
Collection c = Collections.synchronizedCollection(new ArrayList());
List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
Set s = Collections.synchronizedSet(new HashSet());
Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
}
}
複製程式碼總結
(1) 陣列包含了物件的數字化索引。它容納的是一種已知型別的物件，所以在查詢一個物件時，不必對結果進行造型處理。陣列可以是多維的，而且能夠容納基本資料型別。但是，一旦把它建立好以後，大小便不能變化了。 (2) Vector（向量）也包含了物件的數字索引—— 可將陣列和 Vector 想象成隨機訪問集合。當我們加入更多的元素時， Vector 能夠自動改變自身的大小。但 Vector 只能容納物件的控制程式碼，所以它不可包含基本資料型別；而且將一個物件控制程式碼從集合中取出來的時候，必須對結果進行造型處理。 (3) Hashtable（雜湊表）屬於 Dictionary（字典）的一種型別，是一種將物件（而不是數字）同其他物件關聯到一起的方式。雜湊表也支援對物件的隨機訪問，事實上，它的整個設計方案都在突出訪問的“高速度”。 (4) Stack（堆疊）是一種“後入先出”（ LIFO）的佇列 對於 Hashtable，可將任何東西置入其中，並以非常快的速度檢索；對於 Enumeration（列舉），可遍歷一個序列，並對其中的每個元素都採取一個特定的操作。那是一種功能足夠強勁的工具。 但 Hashtable 沒有“順序”的概念。 Vector 和陣列為我們提供了一種線性順序，但若要把一個元素插入它們任何一個的中部，一般都要付出“慘重”的代價。除此以外，佇列、拆散佇列、優先順序佇列以及樹都涉及到元素的“排序” —— 並非僅僅將它們置入，以便以後能按線性順序查詢或移動它們。
三、各集合類對比總結
集(Set)：集裡的物件不按任何特定的方式排列，按索引值來運算元據，不能有重複的元素 列表(List)：序列中的物件以線性方式儲存，按索引值來運算元據，可以有重複的元素 對映(Map)：對映的每一項為“名稱—數值”對，名稱不可以重複，值可以重複，一個名稱對應一個唯一的值
迭代器Iterator
迭代器是按次序一個一個地獲取集合中所有的物件，是訪問集合中每個元素的標準機制。 迭代器的建立：Collection介面的iterator()方法返回一個Iterator Iterator it=test.iterator(); //將test集合物件轉為迭代器 迭代器的常用方法：
hasNext() //判斷迭代器中是否有下一個元素 next() //返回迭代的下一個元素 Remove() //將迭代器新返回的元素刪除
public interface Iterator {
boolean hasNext();
Object next();
void remove(); // Optional
}
複製程式碼在呼叫remove()方法的時候, 必須呼叫一次next()方法. remove()方法實際上是刪除上一個返回的元素.
List常用方法
void add(int index, Object element) ：新增物件element到位置index上 boolean addAll(int index, Collection collection) ：在index位置後新增容器collection中所有的元素 Object get(int index) ：取出下標為index的位置的元素 int indexOf(Object element) ：查詢物件element 在List中第一次出現的位置 int lastIndexOf(Object element) ：查詢物件element 在List中最後出現的位置 Object remove(int index) ：刪除index位置上的元素 ListIterator listIterator(int startIndex) ：返回一個ListIterator 跌代器，開始位置為startIndex List subList(int fromIndex, int toIndex) ：返回一個子列表List ,元素存放為從 fromIndex 到toIndex之前的一個元素
ArrayList
可以將其看作是能夠自動增長容量的陣列。 利用ArrayList的toArray()返回一個陣列。 Arrays.asList()返回一個列表。 迭代器(Iterator) 給我們提供了一種通用的方式來訪問集合中的元素。 ArrayList可以自動擴充套件容量 ArrayList.ensureCapacity(int minCapacity) 首先得到當前elementData 屬性的長度oldCapacity。 然後通過判斷oldCapacity和minCapacity引數誰大來決定是否需要擴容, 如果minCapacity大於 oldCapacity，那麼我們就對當前的List物件進行擴容。 **擴容的的策略為：**取(oldCapacity * 3)/2 + 1和minCapacity之間更大的那個。然後使用陣列拷 貝的方法，把以前存放的資料轉移到新的陣列物件中如果minCapacity不大於oldCapacity那麼就不進行擴容。
LinkedList
LinkedList是採用雙向迴圈連結串列實現的。 利用LinkedList可以實現棧(stack)、佇列(queue)、雙向佇列(double-ended queue )。 它具有方法addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst()、removeLast()等。
ArrayList和LinkedList的比較
1.ArrayList是實現了基於動態陣列的資料結構，LinkedList基於連結串列的資料結構。 2.對於隨機訪問get和set，ArrayList覺得優於LinkedList，因為LinkedList要移動指標。 3.對於新增和刪除操作add和remove，LinedList比較佔優勢，因為ArrayList要移動資料。 儘量避免同時遍歷和刪除集合。因為這會改變集合的大小；
for( Iterator<ComType> iter = ComList.iterator(); iter.hasNext();){
ComType com = iter.next();
if ( !com.getName().contains("abc")){
ComList.remove(com);}
}
複製程式碼推薦：
for( Iterator<ComType> iter = ComList.iterator(); iter.hasNext();){
ComType com = iter.next();
if ( !com.getName().contains("abc")){
iter.remove(com); }
複製程式碼無限制的在lst中add element，勢必會造成lst佔用記憶體過高
Map常用方法
常用方法：
Object put(Object key,Object value)：用來存放一個鍵-值對Map中 Object remove(Object key)：根據key(鍵)，移除鍵-值對，並將值返回 void putAll(Map mapping) ：將另外一個Map中的元素存入當前的Map中 void clear() ：清空當前Map中的元素 Object get(Object key) ：根據key(鍵)取得對應的值 boolean containsKey(Object key) ：判斷Map中是否存在某鍵（key） boolean containsValue(Object value):判斷Map中是否存在某值(value) public Set keySet() ：返回所有的鍵（key），並使用Set容器存放 public Collection values() ：返回所有的值（Value），並使用Collection存放 public Set entrySet() ：返回一個實現 Map.Entry 介面的元素 Set
HashMap
Map 主要用於儲存鍵(key)值(value)對，根據鍵得到值，因此鍵不允許重複,但允許值重複。 HashMap 是一個最常用的Map,它根據鍵的HashCode 值儲存資料,根據鍵可以直接獲取它的值，具有很快的訪問速度。 HashMap最多隻允許一條記錄的鍵為Null;允許多條記錄的值為 Null; HashMap不支援執行緒的同步，即任一時刻可以有多個執行緒同時寫HashMap;可能會導致資料的不一致。如果需要同步，可以用 Collections的synchronizedMap方法使HashMap具有同步的能力，或者使用ConcurrentHashMap 使用HashMap ，當一個物件被當作鍵值需要對equals()和hashCode()同時覆寫
LinkedHashMap和HashMap，TreeMap對比
Hashtable與 HashMap類似,它繼承自Dictionary類，不同的是:它不允許記錄的鍵或者值為空;它支援執行緒的同步，即任一時刻只有一個執行緒能寫Hashtable,因此也導致了 Hashtable在寫入時會比較慢。 Hashmap 是一個最常用的Map,它根據鍵的HashCode 值儲存資料,根據鍵可以直接獲取它的值，具有很快的訪問速度，遍歷時，取得資料的順序是完全隨機的。 LinkedHashMap儲存了記錄的插入順序，在用Iterator遍歷LinkedHashMap時，先得到的記錄肯定是先插入的.也可以在構造時用帶引數，按照應用次數排序。在遍歷的時候會比HashMap慢，不過有種情況例外，當HashMap容量很大，實際資料較少時，遍歷起來可能會比LinkedHashMap慢，因為LinkedHashMap的遍歷速度只和實際資料有關，和容量無關，而HashMap的遍歷速度和他的容量有關。 TreeMap實現SortMap介面，能夠把它儲存的記錄根據鍵排序,預設是按鍵值的升序排序，也可以指定排序的比較器，當用Iterator 遍歷TreeMap時，得到的記錄是排過序的。 我們用的最多的是HashMap,HashMap裡面存入的鍵值對在取出的時候是隨機的,在Map 中插入、刪除和定位元素，HashMap 是最好的選擇。 TreeMap取出來的是排序後的鍵值對。但如果您要按自然順序或自定義順序遍歷鍵，那麼TreeMap會更好。 LinkedHashMap 是HashMap的一個子類，如果需要輸出的順序和輸入的相同,那麼用LinkedHashMap可以實現,它還可以按讀取順序來排列，像連線池中可以應用。
Set的使用
不允許重複元素 對 add()、equals() 和 hashCode() 方法新增了限制 HashSet和TreeSet是Set的實現 Set—》HashSet LinkedHashSet SortedSet —》 TreeSet
HashSet
public boolean contains(Object o) ：如果set包含指定元素，返回true public Iterator iterator()返回set中元素的迭代器 public Object[] toArray() ：返回包含set中所有元素的陣列public Object[] toArray(Object[] a) ：返回包含set中所有元素的陣列，返回陣列的執行時型別是指定陣列的執行時型別 public boolean add(Object o) ：如果set中不存在指定元素，則向set加入 public boolean remove(Object o) ：如果set中存在指定元素，則從set中刪除 public boolean removeAll(Collection c) ：如果set包含指定集合，則從set中刪除指定集合的所有元素 public boolean containsAll(Collection c) ：如果set包含指定集合的所有元素，返回true。如果指定集合也是一個set，只有是當前set的子集時，方法返回true
實現Set介面的HashSet，依靠HashMap來實現的。 我們應該為要存放到雜湊表的各個物件定義hashCode()和equals()。 HashSet如何過濾重複元素 呼叫元素HashCode獲得雜湊碼–》判斷雜湊碼是否相等，不相等則錄入—》相等則判斷equals()後是否相等，不相等在進行hashcode錄入，相等不錄入
TreeSet
TreeSet是依靠TreeMap來實現的。 TreeSet是一個有序集合，TreeSet中元素將按照升序排列，預設是按照自然順序進行排列，意味著TreeSet中元素要實現Comparable介面，我們可以在構造TreeSet物件時，傳遞實現了Comparator介面的比較器物件。
HashSet與TreeSet與LinkedHashSet對比
HashSet不能保證元素的排列順序，順序有可能發生變化，不是同步的，集合元素可以是null,但只能放入一個null TreeSet是SortedSet介面的唯一實現類，TreeSet可以確保集合元素處於排序狀態。TreeSet支援兩種排序方式，自然排序 和定製排序，其中自然排序為預設的排序方式。向 TreeSet中加入的應該是同一個類的物件。 TreeSet判斷兩個物件不相等的方式是兩個物件通過equals方法返回false，或者通過CompareTo方法比較沒有返回0 自然排序 自然排序使用要排序元素的CompareTo（Object obj）方法來比較元素之間大小關係，然後將元素按照升序排列。 定製排序 自然排序是根據集合元素的大小，以升序排列，如果要定製排序，應該使用Comparator介面，實現 int compare(To1,To2)方法 LinkedHashSet集合同樣是根據元素的hashCode值來決定元素的儲存位置，但是它同時使用連結串列維護元素的次序。這樣使得元素看起 來像是以插入順 序儲存的，也就是說，當遍歷該集合時候，LinkedHashSet將會以元素的新增順序訪問集合的元素。 LinkedHashSet在迭代訪問Set中的全部元素時，效能比HashSet好，但是插入時效能稍微遜色於HashSet。
參考資料：
- 《java程式設計思想 》
- https://blog.csdn.net/u012124438/article/details/76698331
- http://www.cnblogs.com/xiaoshitoutest/p/6963798.html
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