集合类

本篇文章主要进行总结了java中的集合类的有关知识，并附有演示代码。感谢大家的学习和关注，希望我的博客能帮助到更多的人，大家一起进步!

在这里插入图片描述

@[TOC](文章目录)

一、集合概述

集合类就像容器，在现实生活中容器的功能，无非就是添加对象、删除对象、清空容器、判断容器是否为空等。
在这里插入图片描述
java.util包中提供了一系列可使用的集合类，称为集合框架。集合框架主要是由Collection和Map两个接口派生出来的接口和实现类组成！

二、Collection接口

Collection接口是List、Set、Queue等接口的父接口，该接口里定义的方法即可用于操作List集合，可以用于操作Set和Queue集合，Collection接口中一些常用的方法如下：
在这里插入图片描述
示例：

 public static void test01(){
   
      Collection collection = new ArrayList();
      //添加元素
      collection.add("化学");
      collection.add("abc");
      collection.add(123);

      //输出集合
      System.out.println(collection);

      //输出集合长度
      System.out.println(collection.size());

      //清空集合
      collection.clear();

      //判断集合是否为空
      System.out.println(collection.isEmpty());

  }

在这里插入图片描述

三、List接口

List集合中的元素是有序的且可重复的。List集合的另外一个特点是元素的存入顺序与取出的顺序是一致的。
List接口并且扩充了Collection接口，下面列出了一些常用的方法：
在这里插入图片描述
实现List接口的集合主要有：ArrayList、LinkedList、Vector、Stack。

3.1 ArrayList集合

ArrayList是List的主要实现类，是一个动态数组。与JAVA中的数组相比，它的容量可以动态的增长。他继承AbstractList，实现了List接口。
示例：

 public static void test02(){
   
      List list = new ArrayList();
      list.add("物理");
      list.add("abc");
      list.add(123);

      //打印集合元素
      System.out.println(list);

      //输出集合元素个数
      System.out.println(list.size());

      //获取索引为2的元素
      System.out.println(list.get(2));

  }

在这里插入图片描述

3.2 LinkedList

ArrayList在处理增加和删除的操作时效率较低，为了解决这一问题，可以使用List和Deque两个接口的实现类——LinkedList。
LinkedList底层的数据结构是基于双向链表的，并且节点中不存放元素；对于频繁的插入或者删除元素的操作，建议使用LinkedList类，效率较高。
LinkedList除了具有增删效率高的特点，还为元素的操作定义了一些特有的常用方法：
在这里插入图片描述

3.3 Vector

与ArrayList相似，但是Vector是同步的。所以说Vector是线程安全的动态数组。它的操作与ArrayList几乎一样。

3.4 Iterator接口

对于遍历集合中的所有元素，JAVA提供了一个专门用于遍历集合的接口——Iterator。
示例：

   List list = new ArrayList();
      list.add("物理");
      list.add("abc");
      list.add(123);
      Iterator it = list.iterator();
      while(it.hasNext()){
   
          System.out.println(it.next());
      }

注：

iterator()方法：获得该集合的迭代器对象。
hasNext()方法：判断是否存在下一个元素。
next()：方法：获得元素值。
3.5 ListIterator接口
List接口额外提供了一个listIterator()方法，该方法返回一个ListIterator对象，ListIterator接口继承于Iteratorr接口，提供了一些用于操作List的方法：

注意： ListIterator接口可以并发执行操作，Iterator接口则不能。
四、Set接口
Set集合中的元素是无序的、不可重复的。并且Set接口也是继承Collection接口，但是他没有对Collection接口的方法进行扩充。
Set中元素有无序性的特点，这里要注意，无序性不等于随机性，无序性指的是元素在底层存储位置是无序的。
Set接口的主要实现类是HashSet和TreeSet。
4.1 HashSet集合
HashSet是根据对象的哈希值来确定元素在集合中的存储位置，因此能高效地存取。
HashSet能保证元素不重复，是因为HashSet底层是哈希表结构，当一个元素要存入HashSet集合时，首先通过自身的hashCode()方法算出一个值，然后通过这个值查找元素在集合中的位置，如果该位置没有元素，那么就存入。如果该位置上有元素，那么继续调用该元素的equals()方法进行比较，如果equals方法返回为真，证明这两个元素是相同元素，则不存储，否则会在该位置上存储两个元素（一般不可能重复），所以若一个自定义的对象想正确存入HashSet集合，那么应该重写自定义对象的hashCode()和equals()方法。
HashSet的特点如下：
HashSet不能保证元素的排列顺序。
不是线程安全的。
集合的元素可以为null。

示例：

 Set set = new HashSet();
      set.add(null);
      set.add("aaa");
      set.add("bbb");
      set.add("ccc");
      set.add("ddd");
      for(Object object : set){
   
          System.out.println(object);
      }

在这里插入图片描述

五、Map接口

在这里插入图片描述
Map接口不是继承自Collection接口，它与Collection接口是并列存在的。Map是用于存储键—值对（key—value）形式的元素，描述了由不重复的键到值的映射。
注：

key值不允许重复，可以为null。
如果添加key-value的时候，Map中已经有重复的key，则新添加的value会覆盖掉该key原来对应的value值。

在这里插入图片描述
下面列出了Map接口中的一些常用方法：

示例：

 public static void testMap(){
   
        Map map = new HashMap();
        map.put("a","张三");
        map.put("b", "李四");
        map.put("c", "王五");
        map.put(null, "王五");


        //打印map
        System.out.println(map);

        //移除键是a的元素
        map.remove("a");


        //
        Map map1 = new HashMap();
        map1.put("d", "张继");
        map.putAll(map1);

        //打印map
        System.out.println(map);

        Set keySet = map.keySet();
        System.out.println(keySet);

        Collection values = map.values();
        System.out.println(values);

        Set entrySet = map.entrySet();
        System.out.println(entrySet);

        //集合长度
        System.out.println(map.size());

    }

在这里插入图片描述

5.1 HashMap

HashMap类是Map接口中的使用频率最高的实现类，可以允许使用null键和null值，与HashSet集合一样，不保证映射的顺序。
由于HashMap中的键是用Set来存储的，因此不可重复。
附：
遍历Map的具体方法请参考下面的文章，在这里不再详细介绍：
https://blog.csdn.net/weixin_43759352/article/details/109581481

5.2 LinKedHashMap

LinkedHashMap类是HashMap的子类，LinkedHashMap类可以维护Map的迭代顺序，迭代顺序与键值对的插入顺序一致，如果需要输出的顺序与输入时的顺序相同，那么就选用LinkedHashMap集合。

示例：
在这里插入图片描述

5.3 TreeMap

JAVA中Map接口还有一个常用的实现类——TreeMap类。TreeMap集合存储键—值对时，需要根据键值对进行排序。
TreeMap集合可以保证所有的键值对处于有序状态。
示例：

 public static void test04(){
   
        Map map = new TreeMap();
        map.put("2", "yellow");
        map.put("1", "red");
        map.put("3", "blue");
        Iterator iterator = map.entrySet().iterator();
        while (iterator.hasNext()){
   
            Map.Entry entry = (Map.Entry) iterator.next();
            System.out.println("key :" +entry.getKey() +"——" +"value ：" + entry.getValue());
        }
    }

在这里插入图片描述
注：由上图演示结果可知：集合中的元素顺序是按照键的实际值大小来升序进行排列的，这是因为Integer实现了Comparable接口，因此默认会按照自然顺序进行排序。
此外，TreeMap还可以支持定制排序，用于可以根据自己的需求编写排序逻辑。
示例：

 public static void test04(){
   
        Map map = new TreeMap(new MyComparator() );
        map.put(2, "yellow");
        map.put(1, "red");
        map.put(3, "blue");
        Iterator iterator = map.entrySet().iterator();
        while (iterator.hasNext()){
   
            Map.Entry entry = (Map.Entry) iterator.next();
            System.out.println("key :" +entry.getKey() +"——" +"value ：" + entry.getValue());
        }
    }

class MyComparator implements Comparator{
   

    @Override
    public int compare(Object o1,Object o2) {
   
        Integer i1 = (Integer)o1;
        Integer i2 = (Integer)o2;


        return i2.compareTo(i1);
    }
}

在这里插入图片描述

常见面试题：

（1）HashMap与Hashtable的区别？

HashMap是线程不安全，HashTable是线程安全的。
HashMap可以使用null值最为key或value；Hashtable不允许使用null值作为key和value，如果把null放进HashTable中，将会发生空指针异常。
HashMap与HashTable都不能保证键值对的顺序。
5.4 Properties集合
Properties类是HashTable的子类，主要用于处理属性文件。由于属性文件里的键和值都是字符串类型，所以Properties类里的键和值都是字符串类型。
在Java中，其配置文件常为.properties文件；比如application.properties、 jdbc.properties等，都是以键值对的形式进行参数配置的。
Properties类的一些常用方法如下：

示例5.4.1：将Properties中的属性保存到文件。

  public static void test01() throws Exception {
   
      Properties properties = new Properties();
      //添加属性
      properties.setProperty("username", "admin");
      properties.setProperty("password", "123");
      properties.store(new FileOutputStream("E:\\properties.xml"),"title");
    }

在这里插入图片描述
示例5.4.2：输出 JVM 参数。

 public static void test02(){
   
        Properties properties = System.getProperties();
        properties.list(System.out);
    }

**加粗样式**
示例5.4.2：读取指定文件的值。

 public static void test02() throws Exception{
   
        Properties properties = new Properties();
        InputStreamReader inputStream = new InputStreamReader(new FileInputStream("E:\\test.xml"),"UTF-8");
        properties.load(inputStream);
        properties.list(System.out);
    }

在这里插入图片描述

六、Collections工具类

Collections是一个操作List、Set和Map等集合的工具类，它提供了一些列的静态方法对集合元素进行排序、查询、和修改操作。
Collections类中提供了一些对List集合进行排序的静态方法，如下表所示：
在这里插入图片描述

示例：

  public static void test01(){
   
        List list  = new ArrayList();

        //添加元素
        list.add(35);
        list.add(70);
        list.add(26);
        list.add(102);
        list.add(9);

        System.out.println(list);

        //集合反转
        Collections.reverse(list);
        System.out.println(list);

        //随机排序
        Collections.shuffle(list);
        System.out.println(list);

        //按照自然顺序排序
        Collections.sort(list);
        System.out.println(list);

        //集合中索引为1 和索引为3的元素交换
        Collections.swap(list, 1, 3);
        System.out.println(list);
    }

在这里插入图片描述
此外，Collections类中还提供了一些集合进行查找、替换的静态方法，如下表所示：

具体演示代码这里不再展示！！！

七、Arrays工具类

在java.util包中还提供了一个Arrays数据工具类，这里面包含了大量的操作数组的静态方法：具体如下表所：
在这里插入图片描述
示例：

 public static void test01(){
   

        //创建数组、初始化
        int[] array = new int[]{
   3,8,2,6,1};

        //输出元素2在数组array在数组中的索引
        System.out.println(Arrays.binarySearch(array, 2));

        //数组array进行排序
        Arrays.sort(array);
        for(int item:array){
   
            System.out.println(item);
        }

        //将数组转化为字符串
        System.out.println(Arrays.toString(array));

    }

在这里插入图片描述

八、集合转换

8.1 集合转化为数组

示例：

    public static void test01(){
   

       List list = new ArrayList();
       list.add(1);
       list.add(3);
       list.add(2);
        Object[] objects = list.toArray();
        for(Object o: objects){
   
            System.out.print(o+"\t");
        }

    }

8.2 数组转化为集合

示例：

 public static void test01(){
   

        String[] array = new String[]{
   "1","3","2"};
        List<String> list = Arrays.asList(array);
        System.out.println(list);
    }

另外：数组转化集合的其他方式详见下面链接：
Java数组转List的三种方式及对比

本篇文章到这里就基本结束了，如果这篇文章对你有帮助，希望大家能留下你的点赞、关注、分享、留言❤️❤️❤️

java集合类总结

集合类

一、集合概述

二、Collection接口

三、List接口

3.1 ArrayList集合

3.2 LinkedList

3.3 Vector

3.4 Iterator接口

3.5 ListIterator接口

四、Set接口

4.1 HashSet集合

五、Map接口

5.1 HashMap

5.2 LinKedHashMap

5.3 TreeMap

5.4 Properties集合

六、Collections工具类

七、Arrays工具类

八、集合转换

8.1 集合转化为数组

8.2 数组转化为集合

热门文章

最新文章

相关课程

相关电子书

相关实验场景