java (10) 集合类
1.集合概述
集合按照存储结构可以分为两类，即单列集合 Collection 和双列集合 Map。
* Collection 用于存储一系列符合某种规则的元素，它有两个重要的自接口，分别是List和Set。
--List 的特点是元素有序、元素可重复。List接口的主要实现类有 ArrayList 和 LinkeList
--Set 的特点是元素无序、元素不可重复。Set 接口的主要实现类有 HashSet 和 TreeSet
* Map 用于存储具有键(Key)、值(Value)映射关系的元素。Map接口的主要实现类有HashMap 和 TreeMap。
2.实例
2.1 ArrayList 实例
package test02; import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; import java.util.Iterator; public class ArrayListExamples { public static void main(String[] args) { //创建一个空的数组链表对象list，list用来存放String类型的数据 ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); //添加元素到list对象中 list.add("Item01"); list.add("Item02"); list.add(2,"Item03"); //将会把Item03字符串增加到list的第3个位置 list.add("Item04"); // 显示数组链表中的内容 System.out.println("The arraylist contains the following elements: " + list); // 检查元素的位置 int pos = list.indexOf("Item2"); System.out.println("The index of Item2 is: " + pos); // 检查数组链表是否为空 boolean check = list.isEmpty(); System.out.println("Checking if the arraylist is empty: " + check); // 获取链表的大小 int size = list.size(); System.out.println("The size of the list is: " + size); // 检查数组链表中是否包含某元素 boolean element = list.contains("Item5"); System.out.println("Checking if the arraylist contains the object Item5: "+ element); // 获取指定位置上的元素 String item = list.get(0); System.out.println("The item is the index 0 is: " + item); // 遍历arraylist中的元素 // 第1种方法: 循环使用元素的索引和链表的大小 System.out.println("Retrieving items with loop using index and size list"); for (int i = 0; i < list.size(); i++) { System.out.println("Index: " + i + " - Item: " + list.get(i)); } // 第2种方法:使用foreach循环 System.out.println("Retrieving items using foreach loop"); for (String str : list) { System.out.println("Item is: " + str); } // 第三种方法:使用迭代器 // hasNext(): 返回true表示链表链表中还有元素 // next(): 返回下一个元素 System.out.println("Retrieving items using iterator"); for (Iterator<String> it = list.iterator(); it.hasNext();) { System.out.println("Item is: " + it.next()); } // 替换元素 list.set(1, "NewItem"); System.out.println("The arraylist after the replacement is: " + list); // 移除元素 // 移除第0个位置上的元素 list.remove(0); // 移除第一次找到的 "Item3"元素 list.remove("Item3"); System.out.println("The final contents of the arraylist are: " + list); // 转换 ArrayList 为 Array String[] simpleArray = list.toArray(new String[list.size()]); System.out.println("The array created after the conversion of our arraylist is: "+ Arrays.toString(simpleArray)); } }
2.2 LinkedList 实例
2.2.1 LinkedList遍历方式
package test02; import java.util.Iterator; import java.util.LinkedList; import java.util.NoSuchElementException; public class LinkedListThruTest { public static void main(String[] args) { // 通过Iterator遍历LinkedList iteratorLinkedListThruIterator(getLinkedList()); // 通过快速随机访问遍历LinkedList iteratorLinkedListThruForeach(getLinkedList()); // 通过for循环的变种来访问遍历LinkedList iteratorThroughFor2(getLinkedList()); // 通过PollFirst()遍历LinkedList iteratorThroughPollFirst(getLinkedList()); // 通过PollLast()遍历LinkedList iteratorThroughPollLast(getLinkedList()); // 通过removeFirst()遍历LinkedList iteratorThroughRemoveFirst(getLinkedList()); // 通过removeLast()遍历LinkedList iteratorThroughRemoveLast(getLinkedList()); } //创建列表 private static LinkedList getLinkedList() { LinkedList llist = new LinkedList(); for (int i = 0; i < 100000; i++) llist.addLast(i); return llist; } /** * 通过快迭代器遍历LinkedList */ private static void iteratorLinkedListThruIterator(LinkedList<Integer> list) { if (list == null) return; // 记录开始时间 long start = System.currentTimeMillis(); for (Iterator iter = list.iterator(); iter.hasNext();) iter.next(); // 记录结束时间 long end = System.currentTimeMillis(); long interval = end - start; System.out .println("iteratorLinkedListThruIterator：" + interval + " ms"); } /** * 通过快速随机访问遍历LinkedList */ private static void iteratorLinkedListThruForeach(LinkedList<Integer> list) { if (list == null) return; // 记录开始时间 long start = System.currentTimeMillis(); int size = list.size(); for (int i = 0; i < size; i++) { list.get(i); } // 记录结束时间 long end = System.currentTimeMillis(); long interval = end - start; System.out.println("iteratorLinkedListThruForeach：" + interval + " ms"); } /** * 通过另外一种for循环来遍历LinkedList */ private static void iteratorThroughFor2(LinkedList<Integer> list) { if (list == null) return; // 记录开始时间 long start = System.currentTimeMillis(); for (Integer integ : list) ; // 记录结束时间 long end = System.currentTimeMillis(); long interval = end - start; System.out.println("iteratorThroughFor2：" + interval + " ms"); } /** * 通过pollFirst()来遍历LinkedList */ private static void iteratorThroughPollFirst(LinkedList<Integer> list) { if (list == null) return; // 记录开始时间 long start = System.currentTimeMillis(); while (list.pollFirst() != null) ; // 记录结束时间 long end = System.currentTimeMillis(); long interval = end - start; System.out.println("iteratorThroughPollFirst：" + interval + " ms"); } /** * 通过pollLast()来遍历LinkedList */ private static void iteratorThroughPollLast(LinkedList<Integer> list) { if (list == null) return; // 记录开始时间 long start = System.currentTimeMillis(); while (list.pollLast() != null) ; // 记录结束时间 long end = System.currentTimeMillis(); long interval = end - start; System.out.println("iteratorThroughPollLast：" + interval + " ms"); } /** * 通过removeFirst()来遍历LinkedList */ private static void iteratorThroughRemoveFirst(LinkedList<Integer> list) { if (list == null) return; // 记录开始时间 long start = System.currentTimeMillis(); try { while (list.removeFirst() != null) ; } catch (NoSuchElementException e) { } // 记录结束时间 long end = System.currentTimeMillis(); long interval = end - start; System.out.println("iteratorThroughRemoveFirst：" + interval + " ms"); } /** * 通过removeLast()来遍历LinkedList */ private static void iteratorThroughRemoveLast(LinkedList<Integer> list) { if (list == null) return; // 记录开始时间 long start = System.currentTimeMillis(); try { while (list.removeLast() != null) ; } catch (NoSuchElementException e) { } // 记录结束时间 long end = System.currentTimeMillis(); long interval = end - start; System.out.println("iteratorThroughRemoveLast：" + interval + " ms"); } }
2.2.2 LinkedList的常用API示例
package test02; import java.util.List; import java.util.Iterator; import java.util.LinkedList; import java.util.NoSuchElementException; public class LinkedListTest { public static void main(String[] args) { // 测试LinkedList的API testLinkedListAPIs(); // 将LinkedList当作 LIFO(后进先出)的堆栈 useLinkedListAsLIFO(); // 将LinkedList当作 FIFO(先进先出)的队列 useLinkedListAsFIFO(); } /* * 测试LinkedList中部分API */ private static void testLinkedListAPIs() { String val = null; // LinkedList llist; // llist.offer("10"); // 新建一个LinkedList LinkedList llist = new LinkedList(); // ---- 添加操作 ---- // 依次添加1,2,3 llist.add("1"); llist.add("2"); llist.add("3"); // 将“4”添加到第一个位置 llist.add(1, "4"); System.out.println("\nTest \"addFirst(), removeFirst(), getFirst()\""); // (01) 将“10”添加到第一个位置。 失败的话，抛出异常！ llist.addFirst("10"); System.out.println("llist:" + llist); // (02) 将第一个元素删除。 失败的话，抛出异常！ System.out.println("llist.removeFirst():" + llist.removeFirst()); System.out.println("llist:" + llist); // (03) 获取第一个元素。 失败的话，抛出异常！ System.out.println("llist.getFirst():" + llist.getFirst()); System.out.println("\nTest \"offerFirst(), pollFirst(), peekFirst()\""); // (01) 将“10”添加到第一个位置。 返回true。 llist.offerFirst("10"); System.out.println("llist:" + llist); // (02) 将第一个元素删除。 失败的话，返回null。 System.out.println("llist.pollFirst():" + llist.pollFirst()); System.out.println("llist:" + llist); // (03) 获取第一个元素。 失败的话，返回null。 System.out.println("llist.peekFirst():" + llist.peekFirst()); System.out.println("\nTest \"addLast(), removeLast(), getLast()\""); // (01) 将“20”添加到最后一个位置。 失败的话，抛出异常！ llist.addLast("20"); System.out.println("llist:" + llist); // (02) 将最后一个元素删除。 失败的话，抛出异常！ System.out.println("llist.removeLast():" + llist.removeLast()); System.out.println("llist:" + llist); // (03) 获取最后一个元素。 失败的话，抛出异常！ System.out.println("llist.getLast():" + llist.getLast()); System.out.println("\nTest \"offerLast(), pollLast(), peekLast()\""); // (01) 将“20”添加到第一个位置。 返回true。 llist.offerLast("20"); System.out.println("llist:" + llist); // (02) 将第一个元素删除。 失败的话，返回null。 System.out.println("llist.pollLast():" + llist.pollLast()); System.out.println("llist:" + llist); // (03) 获取第一个元素。 失败的话，返回null。 System.out.println("llist.peekLast():" + llist.peekLast()); // 将第3个元素设置300。不建议在LinkedList中使用此操作，因为效率低！ llist.set(2, "300"); // 获取第3个元素。不建议在LinkedList中使用此操作，因为效率低！ System.out.println("\nget(3):" + llist.get(2)); // ---- toArray(T[] a) ---- // 将LinkedList转行为数组 String[] arr = (String[]) llist.toArray(new String[0]); for (String str : arr) System.out.println("str:" + str); // 输出大小 System.out.println("size:" + llist.size()); // 清空LinkedList llist.clear(); // 判断LinkedList是否为空 System.out.println("isEmpty():" + llist.isEmpty() + "\n"); } /** * 将LinkedList当作 LIFO(后进先出)的堆栈 */ private static void useLinkedListAsLIFO() { System.out.println("\nuseLinkedListAsLIFO"); // 新建一个LinkedList LinkedList stack = new LinkedList(); // 将1,2,3,4添加到堆栈中 stack.push("1"); stack.push("2"); stack.push("3"); stack.push("4"); // 打印“栈” System.out.println("stack:" + stack); // 删除“栈顶元素” System.out.println("stack.pop():" + stack.pop()); // 取出“栈顶元素” System.out.println("stack.peek():" + stack.peek()); // 打印“栈” System.out.println("stack:" + stack); } /** * 将LinkedList当作 FIFO(先进先出)的队列 */ private static void useLinkedListAsFIFO() { System.out.println("\nuseLinkedListAsFIFO"); // 新建一个LinkedList LinkedList queue = new LinkedList(); // 将10,20,30,40添加到队列。每次都是插入到末尾 queue.add("10"); queue.add("20"); queue.add("30"); queue.add("40"); // 打印“队列” System.out.println("queue:" + queue); // 删除(队列的第一个元素) System.out.println("queue.remove():" + queue.remove()); // 读取(队列的第一个元素) System.out.println("queue.element():" + queue.element()); // 打印“队列” System.out.println("queue:" + queue); } }
2.3 HashMap 实例
2.3.1 HashMap 遍历方式
package test02; import java.util.HashMap; import java.util.Iterator; import java.util.Set; import java.util.Map.Entry; public class HashMapDemo { public static void main(String[] args) { HashMap<String, String> hashMap = new HashMap<String, String>(); hashMap.put("cn", "中国"); hashMap.put("jp", "日本"); hashMap.put("fr", "法国"); System.out.println(hashMap); System.out.println("cn:" + hashMap.get("cn")); System.out.println(hashMap.containsKey("cn")); System.out.println(hashMap.keySet()); System.out.println(hashMap.isEmpty()); hashMap.remove("cn"); System.out.println(hashMap.containsKey("cn")); // 采用Iterator遍历HashMap Iterator it = hashMap.keySet().iterator(); while (it.hasNext()) { String key = (String) it.next(); System.out.println("key:" + key); System.out.println("value:" + hashMap.get(key)); } // 遍历HashMap的另一个方法 Set<Entry<String, String>> sets = hashMap.entrySet(); for (Entry<String, String> entry : sets) { System.out.print(entry.getKey() + ", "); System.out.println(entry.getValue()); } } }
2.3.2 结合List和HashMap实现的例子
import java.util.HashMap; import java.util.Iterator; import java.util.Set; import java.util.Map.Entry; public class HashMapDemo { public static void main(String[] args) { HashMap<String, String> hashMap = new HashMap<String, String>(); hashMap.put("cn", "中国"); hashMap.put("jp", "日本"); hashMap.put("fr", "法国"); System.out.println(hashMap); System.out.println("cn:" + hashMap.get("cn")); System.out.println(hashMap.containsKey("cn")); System.out.println(hashMap.keySet()); System.out.println(hashMap.isEmpty()); hashMap.remove("cn"); System.out.println(hashMap.containsKey("cn")); // 采用Iterator遍历HashMap Iterator it = hashMap.keySet().iterator(); while (it.hasNext()) { String key = (String) it.next(); System.out.println("key:" + key); System.out.println("value:" + hashMap.get(key)); } // 遍历HashMap的另一个方法 Set<Entry<String, String>> sets = hashMap.entrySet(); for (Entry<String, String> entry : sets) { System.out.print(entry.getKey() + ", "); System.out.println(entry.getValue()); } } }
