Java进阶3：Java集合框架、ArrayList、LinkedList、HashSet、HashMap和他们的迭代器
Java集合框架
- 集合框架被设计成的目标：
高性能、高效
允许不同类型的结合，以类似的方式进行工作，有高度的互操作性
对一个集合的扩展和适应必须是简单的
两种容器：集合Collection、图Map
集合接口被分为了三种子类型：List、Set、Queue
具体的实现类：ArrayList、LinkedList、HashSet、LinkedHashSet、HashMap、LinkHashMap
集合接口
集合框架定义了一些接口，每个接口都提供了不同的功能。
详情可见:https://www.runoob.com/java/java-collections.html
Set和List区别
Set是一个集合，无序而且不允许被重复
Set检索效率低下
List和数组相似，但是它可以被动态地增长，会自动增加List的长度
Java ArrayList
- ArrayList是一个可以被动态修改的数组，它和普通数组的区别就是没有固定的长度，可以随时被更改（增加或者删除）
- ArrayList继承了AbstractList，并且实现了List接口
- ArrayList位于java.util包中，使用之前必须导入它
import java.util.ArrayList;ArrayList<E> objectName = new ArrayList<>()- E是泛型数据类型，用于设置objectName的数据类型，只能作为引用数据类型
- objectName 对象名字
添加元素
public static void main(String[] args){ ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>(); sites.add(\"Google\"); sites.add(\"Bing\"); sites.add(\"Youtube\"); sites.add(\"Bilibili\"); System.out.println(sites); }访问元素
- 使用get()方法来访问元素
System.out.println(sites.get(1));//访问第一个修改元素
- 使用set方法来修改ArrayList中的元素
sites.set(2,\"Wiki\");//第一个参数是索引的位置，第二个位置是修改之后的值删除元素
- 使用remove方法可以用于删除元素
sites.remove(3);//删除3号元素输出元素数量
- 使用size()来输出ArrayList()中的元素个数
sites.size();迭代数组列表
- 使用for来迭代数组中列表中的元素
for(int i=0;i<sites.size();i++){ System.out.println(sites.get(1));}- 当然Java中还封装了for–each循环，我们也可通过for-each来迭代元素
for(String i:sites){ System.out.println(i);}其他的引用类型
ArrayList中的元素实际上是对象，在上述的实例中，数组列表元素都是字符串String类型。
如果我们需要存储其他的类型，而只能为引用数据类型，这个时候我们就需要使用到基本类型的包装类，即Java的装箱
ArrayList排序
Collections类也是一个非常有用的类，位于java.utils包中，提供sort()方法对字符或者数字列表进行排序，以下的实例对字母进行排序。
import java.util.ArrayList;import java.util.Collections; // 引入 Collections 类public class RunoobTest { public static void main(String[] args) { ArrayList<Integer> myNumbers = new ArrayList<Integer>(); myNumbers.add(33); myNumbers.add(15); myNumbers.add(20); myNumbers.add(34); myNumbers.add(8); myNumbers.add(12); Collections.sort(myNumbers); // 数字排序 for (int i : myNumbers) { System.out.println(i); } }}LinkedList
链表LinkedList是一种常见的基础类型数据结构，是一种线性表，但是不会按照线性的顺序来存储数据，而是每个节点里面存储了下一个结点的地址
- 与ArrayList相比较，LinkedList的增加和删除操作的效率更高，但是查找和修改的效率更低。
建议使用ArrayList的情况
- 频繁地访问列表中的某一个元素
- 只需要在列表末尾进行添加和删除的元素的操作
建议使用LinkedList的情况
- 需要通过循环迭代来访问列表中的某些元素
- 需要频繁地在列表开头、中间、末尾等地方进行增加和删除元素的操作
LinkedList 类位于 java.util 包中，使用前需要引入它，语法格式如下：
// 引入 LinkedList 类import java.util.LinkedList; LinkedList<E> list = new LinkedList<E>(); // 普通创建方法或者LinkedList<E> list = new LinkedList(Collection<? extends E> c);// 使用集合创建链表- 以下是存放LinkList的一个实例，这个实例中使用了LinkedList来存放了String类型的变量
import java.util.LinkedList;public class Init { //main函数，程序入口 public static void main(String[] args) { LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>(); sites.add(\"google\"); sites.add(\"baidu\"); sites.add(\"yahoo\"); System.out.println(sites); for(String i:sites){ System.out.println(i); } }}- 在LinkedList中添加了很多的方法，给我们提供了很多方便的地方，例如getFirst()取第一个，getLast()取最后一个等，详见：
https://www.runoob.com/java/java-linkedlist.html
Java HashSet
- Java HashSet是基于HashMap来实现的，是一个不允许有重复元素的集合。
- 允许具有null值。
- 无序，不会记录顺序。
- 不是线程安全的，多个线程尝试修改了它，那么结果也会具有不确定性。
- 它实现了Set接口。
- 他的基本元素实际上是对象，那么一些基本的类型可以使用它的包装类。
- 导入包：java.util.HashSet
添加元素
- 使用add()方法来添加元素
import java.util.HashSet;public class Init { //main函数，程序入口 public static void main(String[] args) { HashSet<Integer> newhashset = new HashSet<Integer>(); newhashset.add(1); newhashset.add(2); newhashset.add(3); System.out.println(newhashset); }}判断元素是否存在
- 使用contains()方法来判断元素是否存在
import java.util.HashSet;public class Init { //main函数，程序入口 public static void main(String[] args) { HashSet<Integer> newhashset = new HashSet<Integer>(); newhashset.add(1); newhashset.add(2); newhashset.add(3); System.out.println(newhashset.contains(3)); }}删除元素
- 使用remove()方法来删除某个元素
import java.util.HashSet;public class Init { //main函数，程序入口 public static void main(String[] args) { HashSet<Integer> newhashset = new HashSet<Integer>(); newhashset.add(1); newhashset.add(2); newhashset.add(3); System.out.println(newhashset.contains(3)); newhashset.remove(3); System.out.println(newhashset.contains(3)); }}清空
- 使用clear方法清空所有的元素，变成空的集合
import java.util.HashSet;public class Init { //main函数，程序入口 public static void main(String[] args) { HashSet<Integer> newhashset = new HashSet<Integer>(); newhashset.add(1); newhashset.add(2); newhashset.add(3); System.out.println(newhashset); newhashset.clear(); System.out.println(newhashset); }}计算大小
- 使用size()方法来计算大小
import java.util.HashSet;public class Init { //main函数，程序入口 public static void main(String[] args) { HashSet<Integer> newhashset = new HashSet<Integer>(); newhashset.add(1); newhashset.add(2); newhashset.add(3); System.out.println(newhashset.size()); }}迭代HashSet
- 通过foreach循环来迭代HashSet中的元素
import java.util.HashSet;public class Init { //main函数，程序入口 public static void main(String[] args) { HashSet<Integer> newhashset = new HashSet<Integer>(); newhashset.add(1); newhashset.add(2); newhashset.add(3); for(Integer item:newhashset){ System.out.println(item); } }}HashMap
- HashMap是一个散列表，用于存储键值对的映射
- HashMap实现了Map接口，根据键的HashCode值存储数据，具有很快的访问速度，最多允许的一条记录的键为null，不支持线程同步
- HashMap是无序的
- HashMap 继承于AbstractMap，实现了 Map、Cloneable、java.io.Serializable 接口。
初始化一个键值对
- 使用类的初始化来建立一个HashMap
HashMap<Integer, String> sites = new HashMap<Integer, String>();添加元素
- 通过put()方法来添加键值对映射
public class Init { //main函数，程序入口 public static void main(String[] args) { HashMap<Integer, String> sites = new HashMap<Integer, String>(); sites.put(1,\"Google\"); sites.put(2,\"Baidu\"); sites.put(3,\"Microsoft\"); System.out.println(sites); }}{1=Google, 2=Baidu, 3=Microsoft}
访问元素
- 使用get(key)方法来通过key获取value
System.out.println(sites.get(3));删除元素
- 使用remove(key)方法类删除key对应的键值对(key-value)
import java.util.HashMap;public class Init { //main函数，程序入口 public static void main(String[] args) { HashMap<Integer, String> sites = new HashMap<Integer, String>(); sites.put(1,\"Google\"); sites.put(2,\"Baidu\"); sites.put(3,\"Microsoft\"); System.out.println(sites); sites.remove(2); System.out.println(sites); }}{1=Google, 2=Baidu, 3=Microsoft}
{1=Google, 3=Microsoft}
删除所有元素
- 使用clear()方法来删除所有的元素
import java.util.HashMap;public class Init { //main函数，程序入口 public static void main(String[] args) { HashMap<Integer, String> sites = new HashMap<Integer, String>(); sites.put(1,\"Google\"); sites.put(2,\"Baidu\"); sites.put(3,\"Microsoft\"); System.out.println(sites); sites.clear(); System.out.println(sites); }}{1=Google, 2=Baidu, 3=Microsoft}
{}
迭代HashMap
- 使用for-each来迭代HashMap的元素
- 如果你只想获取 key，可以使用 keySet() 方法，然后可以通过 get(key) 获取对应的 value，如果你只想获取 value，可以使用 values() 方法。
import java.util.HashMap;public class Init { //main函数，程序入口 public static void main(String[] args) { HashMap<Integer, String> sites = new HashMap<Integer, String>(); sites.put(1,\"Google\"); sites.put(2,\"Baidu\"); sites.put(3,\"Microsoft\"); for(Integer i : sites.keySet()){ System.out.println(\"Key: \"+i+\", Values: \"+sites.get(i)); } for(String value: sites.values()){ System.out.println(value+\" \"); } }}Key: 1, Values: Google
Key: 2, Values: Baidu
Key: 3, Values: Microsoft
Baidu
Microsoft
Iterator迭代器
- Java迭代器是Java集合框架中的一种机制，提供了一种在不暴露集合内部实现的情况下遍历集合元素的方法。
- 是一种访问集合的方法，可用于迭代ArrayList、HashSet等集合。
- Iterator是Java迭代器最简单的实现
- 三个基本操作：next()、hasNext()、remove()
获取一个迭代器
- 使用iterator()方法来初始化一个迭代器
import java.util.Iterator;public class Init { //main函数，程序入口 public static void main(String[] args) { ArrayList<String>list = new ArrayList<String>(); list.add(\"Zhangsan\"); list.add(\"Lisi\"); list.add(\"Wangwu\"); Iterator<String> it = list.iterator(); System.out.println(it.next()); System.out.println(it.next()); System.out.println(it.next()); }}Zhangsan
Lisi
Wangwu
如果超过了遍历的范围，就会报错
循环集合元素
import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;public class Init { //main函数，程序入口 public static void main(String[] args) { ArrayList<String>list = new ArrayList<String>(); list.add(\"Zhangsan\"); list.add(\"Lisi\"); list.add(\"Wangwu\"); Iterator<String> it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ System.out.println(it.next()); } }}删除元素
- 使用remove()方法来删除元素
- 下面方法通过remove()删除\"Lisi\"元素
import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;public class Init { //main函数，程序入口 public static void main(String[] args) { ArrayList<String>list = new ArrayList<String>(); list.add(\"Zhangsan\"); list.add(\"Lisi\"); list.add(\"Wangwu\"); Iterator<String> it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ String tmp = it.next(); if(tmp.equals(\"Lisi\")){ it.remove(); } } }}
