Java教程

Java容器

本文主要是介绍Java容器,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

Java容器

泛型

容器用来容纳和管理数据,容器,也叫集合(Collection)。以下是容器的接口层次结构图:

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泛型是JDK1.5以后增加的,它可以帮助我们建立类型安全的集合。在使用了泛型的集合中,遍历时不必进行强制类型转换。JDK提供了支持泛型的编译器,将运行时的类型检查提前到了编译时执行,提高了代码可读性和安全性。

泛型的本质就是“数据类型的参数化”。 我们可以把“泛型”理解为数据类型的一个占位符(形式参数),即告诉编译器,在调用泛型时必须传入实际类型。

容器相关类都定义了泛型,我们在开发和工作中,在使用容器类时都要使用泛型。这样,在容器的存储数据、读取数据时都避免了大量的类型判断,非常便捷。

泛型类的声明

在类的声明处增加泛型列表,如:<T,E,V>。此处,字符可以是任何标识符,一般采用这3个字母。

class MyCollection<E> {// E:表示泛型;
    Object[] objs = new Object[5];
 
    public E get(int index) {// E:表示泛型;
        return (E) objs[index];
    }
    public void set(E e, int index) {// E:表示泛型;
        objs[index] = e;
    }
}

泛型类的使用

public class TestGenerics {
    public static void main(String[] args) {
        // 这里的”String”就是实际传入的数据类型;
        MyCollection<String> mc = new MyCollection<String>();
        mc.set("aaa", 0);
        mc.set("bbb", 1);
        String str = mc.get(1); //加了泛型,直接返回String类型,不用强制转换;
        System.out.println(str);
    }
}

Collection接口

Collection 表示一组对象,它是集中、收集的意思。Collection接口的两个子接口是List、Set接口。Collection接口中定义的方法:

  • 增加元素到容器:boolean add(Object element)
  • 从容器中移除元素:boolean remove(Object element)
  • 容器中是否包含该元素:boolean contains(Object element)
  • 容器中元素的数量:int size()
  • 容器是否为空:boolean isEmpty()
  • 清空容器中所有元素:void clear()
  • 获得迭代器,用于遍历所有元素:Iterator iterator()
  • 本容器是否包含c容器中的所有元素:boolean containsAll(Collection c)
  • 将容器c中所有元素增加到本容器:boolean addAll(Collection c)
  • 移除本容器和容器c中都包含的元素:boolean removeAll(Collection c)
  • 取本容器和容器c中都包含的元素,移除非交集元素:boolean retainAll(Collection c)
  • 转化成Object数组:Object[] toArray()

List接口

List是有序、可重复的容器

  • List中每个元素都有索引标记。可以根据元素的索引标记(在List中的位置)访问元素,从而精确控制这些元素。
  • List允许加入重复的元素。更确切地讲,List通常允许满足 e1.equals(e2) 的元素重复加入容器。

除了Collection接口中的方法,List多了一些跟顺序(索引)有关的方法:

  • 在指定位置插入元素,以前元素全部后移一位:void add(int index, Object element)
  • 修改指定位置的元素:Object set (int index,Object element)
  • 返回指定位置的元素:Object get(int index)
  • 删除指定位置的元素,后面元素全部前移一位:Object remove(int index)
  • 返回第一个匹配元素的索引,如果没有该元素,返回-1:int indexOf(Object o)
  • 返回最后一个匹配元素的索引,如果没有该元素,返回-1:int lastindexOf(Object o)

List接口常用的实现类有3个:

  • ArrayList:ArrayList底层是用数组实现的存储。 特点:查询效率高,增删效率低,线程不安全。我们一般使用它。ArrayList底层使用Object数组来存储元素数据。所有的方法,都围绕这个核心的Object数组来开展。ArrayList本质上就是通过定义新的更大的数组,将旧数组中的内容拷贝到新数组,来实现扩容。
  • LinkedList:底层用双向链表实现的存储。特点:查询效率低,增删效率高,线程不安全。
  • Vector: Vector底层是用数组实现的List,相关的方法都加了同步检查,因此“线程安全,效率低”。 比如,indexOf方法就增加了synchronized同步标记。

Map接口

Map就是用来存储“键(key)-值(value) 对”的。 Map类中存储的“键值对”通过键来标识,所以“键对象”不能重复。

Map接口中常用的方法:

  • 存放键值对:Object put(Object key,Object value)
  • 通过键对象查找得到值对象:Object get(Object key)
  • 删除键对象对应的键值对:Object remove(Object key)
  • Map容器中是否包含键对象对应的键值对:boolean containsKey(Object key)
  • Map容器中是否包含值对象对应的键值对:boolean containsValue(Object value)
  • 包含键值对的数量:int size()
  • Map是否为空:boolean isEmpty()
  • 将t的所有键值对存放到本map对象:void putAll(Map t)
  • 清空本map对象所有键值对:void clear()

Map 接口的实现类有有HashMap、TreeMap、HashTable、Properties等。

  • HashMap:HashMap采用哈希算法实现,是Map接口最常用的实现类。 由于底层采用了哈希表存储数据,我们要求键不能重复,如果发生重复,新的键值对会替换旧的键值对。 HashMap在查找、删除、修改方面都有非常高的效率。允许key或value为null。
  • HashTabl:和HashMap用法、底层实现几乎一样, 只不过HashTable的方法添加了synchronized关键字确保线程同步检查,安全性高,效率较低。不允许key或value为null。

Set接口

Set接口继承自Collection,Set接口中没有新增方法,方法和Collection保持完全一致。 Set容器特点:

  • 无序:Set中的元素没有索引,我们只能遍历查找
  • 不可重复:不允许加入重复的元素。

Set常用的实现类有:HashSet、TreeSet等,我们一般使用HashSet:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> s = new HashSet<String>();
        s.add("hello");
        s.add("world");
        System.out.println(s);
        s.add("hello"); //相同的元素不会被加入
        System.out.println(s);
        s.add(null);
        System.out.println(s);
        s.add(null);
        System.out.println(s);
    }
}

迭代器

迭代器为我们提供了统一的遍历容器的方式,参见以下示例代码:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> aList = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            aList.add("a" + i);
        }
        System.out.println(aList);
        for (Iterator<String> iter = aList.iterator(); iter.hasNext();) {
            String temp = iter.next();
            System.out.print(temp + "\t");
            if (temp.endsWith("3")) {// 删除3结尾的字符串
                iter.remove();
            }
        }
        System.out.println();
        System.out.println(aList);
    }
}

如果遇到遍历容器时,判断删除元素的情况,使用迭代器遍历。

遍历示例合辑:

//普通遍历
for(int i=0;i<list.size();i++){//list为集合的对象名
    String temp = (String)list.get(i);
    System.out.println(temp);
}
//增强for循环
for (String temp : list) {
System.out.println(temp);
}
//使用迭代器
for(Iterator iter= list.iterator();iter.hasNext();){
    String temp = (String)iter.next();
    System.out.println(temp);
}
//使用迭代器
Iterator  iter =list.iterator();
while(iter.hasNext()){
    Object  obj =  iter.next();
    iter.remove();//如果要遍历时,删除集合中的元素,建议使用这种方式!
    System.out.println(obj);
}
//增强for循环
for(String temp:set){
System.out.println(temp);
}
//使用迭代器
for(Iterator iter = set.iterator();iter.hasNext();){
    String temp = (String)iter.next();
    System.out.println(temp);
}
//根据key获取value
Map<Integer, Man> maps = new HashMap<Integer, Man>();
Set<Integer>  keySet =  maps.keySet();
for(Integer id : keySet){
System.out.println(maps.get(id).name);
}
//使用enteySet
Set<Entry<Integer, Man>>  ss = maps.entrySet();
for (Iterator iterator = ss.iterator(); iterator.hasNext();) {
    Entry e = (Entry) iterator.next(); 
    System.out.println(e.getKey()+"--"+e.getValue());

Collections工具类

类 java.util.Collections 提供了对Set、List、Map进行排序、填充、查找元素的辅助方法。

常用方法:

  • 顺序排序:void sort(List)
  • 随机排列:void shuffle(List)
  • 逆序排序:void reverse(List)
  • 重写容器:void fill(List, Object)
  • 折半查找:int binarySearch(List, Object)
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> aList = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 5; i++){
            aList.add("a" + i);
        }
        System.out.println(aList);
        Collections.shuffle(aList); // 随机排列
        System.out.println(aList);
        Collections.reverse(aList); // 逆续
        System.out.println(aList);
        Collections.sort(aList); // 排序
        System.out.println(aList);
        System.out.println(Collections.binarySearch(aList, "a2")); 
        Collections.fill(aList, "hello");
        System.out.println(aList);
    }
}
这篇关于Java容器的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!