關於Java集合框架，這篇講的還算不錯了，建議大家看看！

前程有光發表於2020-11-24
Java框架

集合框架

為什麼要用集合而非陣列：

雖然陣列是儲存一組物件最有效的方式，但是陣列具有固定尺寸，但在寫程式時並不知道將需要多少個物件。而集合能夠自動地調整自己的尺寸。

列印陣列時，必須使用Arrays.toString()，但是列印集合可以直接列印。

建立集合物件如果不使用泛型，那麼預設可以存放所有Object物件

使用泛型可以應用向上轉型機制。

Collection：一個獨立元素的序列

​ Collection介面包括以下方法：

boolean add(E a);
boolean addAll(Collection<? extend E> c);
int size();
boolean isEmpty();
boolean remove(Object o);
boolean removeAll(Collection<?> c);
boolean contains(Object o);
boolean containsAll(Clooection<?> c);
void clear();
Iterator<E> iterator();
toArray();  //過載了幾個

List（有序可重複）

List<E>介面的常用方法：

  • 在末尾新增一個元素：boolean add(E e)
  • 在指定索引新增一個元素：boolean add(int index, E e)
  • 刪除指定索引的元素：int remove(int index)
  • 刪除某個元素：int remove(Object e)
  • 獲取指定索引的元素：E get(int index)
  • 獲取連結串列大小（包含元素的個數）：int size()
  • 獲取指定元素的索引：int indexOf(Object o)，不存在會返回-1

實現了List<E>兩類資料結構：

  • ArrayList（常用）

    • 特性：擅長隨機訪問

  • LinkedList（常用）

    • 定義:除了實現了List介面，還實現了Deque介面，可用作棧、佇列、雙列
    • 特性：擅長插入插出

以下類不應該繼續使用

  • Vector：一種執行緒安全的List實現
  • Stack：基於Vector實現的LIFO的棧

List和Array相互轉換

使用toArray(T[] array)將List轉換為Array：

//不使用引數，預設轉換為Object型別
List<Integer> list = List.of(1, 2, 3, 4);
Object[] arrs = list.toArray();

//由於將Object類強轉為其他型別陣列可能出來ClassCastException錯誤，強制使用帶引數的方法
//帶參轉換，傳入的是型別完全一致、長度為0的空陣列
List<Integer> list = List.of(1, 2, 3, 4);
Integer[] arrs = list.toArray(new Integer[0]);

使用List.of(T...)返回的是一個只讀List，不能對返回的List進行操作，否則丟擲UnsupportedOperationException異常。

使用Arrays.asList(T...)返回一個List，此List可操作

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);

Set（無序不可重複）

  • HashSet（常用）
  • TreeSet（有序）

Queue（介面）

  • int size()：獲取佇列長度；
  • boolean add(E)/boolean offer(E)：新增元素到隊尾，前者失敗時會丟擲異常；
  • E remove()/E poll()：獲取隊首元素並從佇列中刪除，前者失敗時會丟擲異常；
  • E element()/E peek()：獲取隊首元素但並不從佇列中刪除；

LinkedList實現了Queue介面，可以使用Queue引用LinkedList：

Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();

Deque(雙端佇列，介面，繼承Queue)

  • boolean addLast(E e) / boolean offerLast(E e)：新增元素到隊尾，前者失敗時會丟擲異常；
  • E removeFirst()/ E pollFirst()：獲取隊首元素並從佇列中刪除，前者失敗時會丟擲異常；
  • E getFirst() / E peekFirst()：獲取隊首元素但並不從佇列中刪除；
  • boolean addFirst(E e) / boolean offerFirst(E e)新增元素到隊頭，前者失敗時會丟擲異常；
  • E removeLast() /E pollLast()：獲取隊尾元素並從佇列中刪除，前者失敗時會丟擲異常；
  • E getLast()/ E peekLast()：獲取隊尾元素但並不從佇列中刪除；

Deque用作棧，取代Stack：

  • void push()：將一個元素壓入棧頂
  • E pop()：從棧頂彈出已給元素

LinkedList實現了Deque介面，可以使用Deque引用LinkedList：

Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();

PriorityQueue（優先佇列）

PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>();
pq.add(3);
pq.add(1);
pq.add(4);
pq.add(2);
System.out.println(pq.poll()); // 1
System.out.println(pq.poll()); // 2
System.out.println(pq.remove()); // 3

Map：一組成對的“鍵值對”物件

Map<K, V>是一種鍵值對映表，使用：

  • V put(K key, V value)：把key和value做了對映並放入Map中
  • V get(K key)：通過key獲取到對應的value。如果key不存在，則返回null。
  • boolean containsKey(K key)：查詢某個key是否存在
  • boolean containsValue(V value)：查詢某個value是否存在

遍歷Map：

使用for each迴圈遍歷Map例項的keySet()方法返回的Set集合

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("one", 1);
map.put("two", 2);
map.put("three", 3);
for (String key : map.keySet()) {
    Integer value = map.get(key);
    System.out.println(key + " = " + value);
}

使用for each迴圈遍歷Map物件的entrySet()集合同時遍歷key和value：

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("apple", 123);
map.put("pear", 456);
map.put("banana", 789);
for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
    String key = entry.getKey();
    Integer value = entry.getValue();
    System.out.println(key + " = " + value);
}

實現Map介面的實現類：

  • HashMap（天天用，JDK1.7 陣列+連結串列，JDK1.8以後 陣列+連結串列+紅黑樹）
  • LinkedHashSet：按照被新增的順序儲存物件
  • TreeMap：按比較結果升序儲存物件
  • Hashtable：已過時，不要再使用

迭代器（Interator）

迭代器是一個輕量級物件，它的工作是遍歷並選擇序列中的物件。使用迭代器遍歷集合是最高效的方式，for each就是使用迭代器遍歷的。

Java的Iterator只能單向移動，用來：

  • 使用方法iterator()要求容器返回一個Iterator
  • 使用next()獲得序列中的下一個元素
  • 使用hasNext()檢查序列中是否還有元素
  • 使用remove()將迭代器新近返回的元素刪除

Java的listIterator可以雙向移動(只有List有)：

  • 使用方法listIterator()要求容器返回一個ListIterator
  • hasNext()和hasPrevious()檢視是否還有下一個和上一個元素
  • next()和previous()可以獲得序列中的下一個元素和上一個元素
  • 使用set()可以替換新近訪問的元素
  • 使用remove()將迭代器新近返回的元素刪除

Collections工具類（類似於Arrays）

常用的一些方法：

  • Collections.sort(List)：排序
  • Collections.reverse(List)：翻轉
  • Collections.shuffle(List)：打亂
  • Collections.fill(List, Object)：用給定物件填充List的所有元素
  • Collections.max/min(List)：返回最大/最小值
  • Collections.swap(List list,int i,int j)：交換集合中指定元素索引的位置

最後

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