Java基础第十五讲：集合（一）

本讲内容：集合 collection

讲集合collection之前，我们先分清三个概念：

1. colection 集合，用来表示任何一种数据结构
2. 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
3. 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。

1. List 关注事物的索引列表
2. Set 关注事物的唯一性
3. Queue 关注事物被处理时的顺序
4. Map 关注事物的映射和键值的唯一性

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。

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：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class CollectionTest {

	public static void main(String[] args) {

		String a = "a",b="b",c="c";
		Collection list = new ArrayList();
		list.add(a);
		list.add(b);
		list.add(c);

		String[] array =  list.toArray(new String[1]);

		for(String s : array){
			System.out.println(s);
		}
	}
}

编译并运行程序，检查结果：

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：

List list = new ArrayList();

 在Java5版本之后，我们使用带泛型的写法：

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：

List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("nihao!");
list.add("hi!");
list.add("konikiwa!");
list.add("hola");
list.add("Bonjour");
System.out.println(list.size());
System.out.println(list.contains(21));
System.out.println(list.remove("hi!"));
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。

List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
list.add(new Integer(42));
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：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class Test {

	public static void main(String[] args) {
		List<String> list = new ArrayList<String>();
		list.add("nihao!");
		list.add("hi!");
		list.add("konikiwa!");
		list.add("hola");
		list.add("Bonjour");

		System.out.println("排序前："+ list);

		Collections.sort(list);

		System.out.println("排序后："+ list);
	}

}

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：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class Test {

	public static void main(String[] args) {

			String[] sa = {"one","two","three","four"};
			List list = Arrays.asList(sa);
			System.out.println("list:"+list);
			System.out.println("list.size()="+list.size());
	}

}

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：

import java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class Test {

	public static void main(String[] args) {

		// Arrays类为我们提供了一种list的便捷创建方式
		List<String> list = Arrays.asList("one", "two", "three", "four");

		// 转换成Iterator实例
		Iterator<String> it = list.iterator();

		//遍历
		while (it.hasNext()) {
			System.out.println(it.next());
		}

	}

}

在for-each出现之后，遍历变得简单一些：

import java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class Test {

	public static void main(String[] args) {

		// Arrays类为我们提供了一种list的便捷创建方式
		List<String> list = Arrays.asList("one", "two", "three", "four");

		for (String s : list) {
			System.out.println(s);
		}

	}

}

好了，本讲就到这里，下次我们讲HashMap。