Java—集合架構List

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• 集合的概念

　　現實生活中：很多的事物湊在一起

　　數學中的集合：具有共同屬性的事物的總和

　　Java中的集合類：是一種工具類，就像是容器，儲存任意數量的具有共同屬性的對象

• 集合的作用

1. 在類的內部，對資料進行組織（針對作用與意義一樣的屬性，將他們放到一個集合中）
2. 簡單而快速的搜尋大數量的條目
3. 有的集合介面，提供了一系列排列有序的元素，並且可以在序列中快速的插入或刪除有關元素
4. 有的集合介面，提供了映射關係，可以通過關鍵字（key）去快速尋找到對應的唯一對象，而這個關鍵字可以是任意類型

• 與數組相比

1. 數組的長度固定，集合長度可變
2. 數組只能通過下標訪問元素，下標為整型，類型固定，而有的集合可以通過任意類型（下標）尋找所映射的具體對象

• Java集合架構體繫結構

　　Collection和Map介面是兩個根介面。

　　Collection有三個子介面，分別是List（序列）、Queue（隊列）和Set（集）介面，其中List和Queue儲存的元素是排列有序的、可重複的，Set中儲存的元素是無序的、不可重複的。這三個子介面中List和Set是比較常用的。List 有個很常用也很重要的實作類別ArrayList（數組序列），Queue有個很重要是實作類別LinkedList（鏈表），LinkedList類同時也是List介面的實作類別，Set也有很重要的實作類別HashSet（雜湊集）。

　　Map介面也有很多子介面，常用的是它的實作類別，其中有個很重要的實作類別HashMap（雜湊表）。

　　在Collection中儲存的是一個一個獨立的對象。而Map內部，以一個Key一個Value兩個對象為一個映射去儲存資料，這樣的一個映射便是Entry類的執行個體，Entry類（索引值對）是Map的一個內部類，Key和Value可以是任意類型的對象。

　　

• Collection介面、子介面以及實作類別

　　Collection介面是List、Queue和Set介面的父介面；定義了可用於操作List、Set和Queue的增刪改查的操作

1. List介面及其實作類別——ArrayList

　　List是元素有序並且可以重複的集合，被稱為序列；可以精確的控制每個元素的插入位置，或刪除某個位置元素；ArrayList是數組序列，底層是由數組實現的。

　　以學生選課為例，介紹List的使用：

　　1.1添加

　　Course.java

package com.test.collection;/** * 課程類 * @author Administrator * */public class Course {    public String id;    public String name;    public Course(String id, String name){        this.id = id;        this.name = name;    }}

　　Student.java

package com.test.collection;import java.util.HashSet;import java.util.Set;/** * 學生類 * @author Administrator * */public class Student {    public String id;    public String name;    public Set courses;//所選課程    public Student(String id, String name) {        this.id = id;        this.name = name;        this.courses = new HashSet();//執行個體化sourses（Set是介面，介面不能被直接執行個體化）    }}

　　ListTest.java

package com.test.collection;import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.Iterator;import java.util.List;/** * 備選課程類 * @author Administrator * */public class ListTest {    /**     * 用於存放備選課程的List     */    public List coursesToSelect;    public ListTest() {        this.coursesToSelect = new ArrayList();    }        /**     * 用於向coursesToSelect中添加備選課程     */    public void testAdd() {        Course c1 = new Course("1", "資料結構");//建立課程對象的執行個體        coursesToSelect.add(c1);//調用add方法，添加課程到備選課程List中        Course temp = (Course) coursesToSelect.get(0);//對象存入集合都變成Object，忽略對象之前的類型，取出時需類型轉換        System.out.println("添加了課程：" + temp.id + ":" + temp.name);                Course c2 = new Course("2", "C語言");        coursesToSelect.add(0, c2);//List中重載的另一個add()方法，可指定元素所添加的位置        Course temp2 = (Course) coursesToSelect.get(0);        System.out.println("添加了課程：" + temp2.id + ":" + temp2.name);                coursesToSelect.add(c1);//List中元素可以重複        Course temp0 = (Course) coursesToSelect.get(2);        System.out.println("添加了課程：" + temp0.id + ":" + temp0.name);                //以下方法會拋出數組下標越界異常        //Course c3 = new Course("3", "Java");        //coursesToSelect.add(4, c3);                Course[] course = {new Course("3", "離散數學"), new Course("4", "組合語言")};        coursesToSelect.addAll(Arrays.asList(course));        Course temp3 = (Course) coursesToSelect.get(3);        Course temp4 = (Course) coursesToSelect.get(4);        System.out.println("添加了兩門課程：" + temp3.id + ":" + temp3.name +                 temp4.id + ":" + temp4.name);                Course[] course2 = {new Course("5", "高等數學"), new Course("6", "電腦網路")};        coursesToSelect.addAll(2, Arrays.asList(course2));        Course temp5 = (Course) coursesToSelect.get(2);        Course temp6 = (Course) coursesToSelect.get(3);        System.out.println("添加了兩門課程：" + temp5.id + ":" + temp5.name +                 temp6.id + ":" + temp6.name);            }        public static void main(String[] args) {        ListTest lt = new ListTest();        lt.testAdd();    }}

 　　執行結果：

　　添加了課程：1:資料結構
　　添加了課程：2:C語言
　　添加了課程：1:資料結構
　　添加了兩門課程：3:離散數學4:組合語言
　　添加了兩門課程：5:高等數學6:電腦網路

 　　1.2查詢

package com.test.collection;import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.Iterator;import java.util.List;/** * 備選課程類 * @author Administrator * */public class ListTest {    /**     * 用於存放備選課程的List     */    public List coursesToSelect;    public ListTest() {        this.coursesToSelect = new ArrayList();    }        /**     * 取得List中的元素的方法     */    public void testGet() {        int size = coursesToSelect.size();        System.out.println("有以下課程選擇：");        for (int i = 0; i < size; i++) {            Course c = (Course) coursesToSelect.get(i);            System.out.println("課程：" + c.id + ":" + c.name);        }    }        /**     * 通過迭代器訪問集合元素     */    public void testIterator() {        Iterator it = coursesToSelect.iterator();        System.out.println("有以下課程選擇(通過迭代器訪問)：");        while (it.hasNext()) {            Course c = (Course) it.next();            System.out.println("課程：" + c.id + ":" + c.name);        }    }        /**     * 通過for each方法訪問集合元素     */    public void testForEach() {        System.out.println("有以下課程選擇(通過for each訪問)：");        for (Object obj : coursesToSelect) {            Course c = (Course) obj;            System.out.println("課程：" + c.id + ":" + c.name);        }    }        public static void main(String[] args) {        ListTest lt = new ListTest();        lt.testGet();        lt.testIterator();        lt.testForEach();    }}

　　執行結果：

　　有以下課程選擇：
　　課程：2:C語言
　　課程：1:資料結構
　　課程：5:高等數學
　　課程：6:電腦網路
　　課程：1:資料結構
　　課程：3:離散數學
　　課程：4:組合語言

 　　1.3修改

public class ListTest {public void testModify() {        Course c = new Course("7", "毛概");        coursesToSelect.set(4, c);    }}

　　修改後，有以下課程可以選擇：
　　課程：2:C語言
　　課程：1:資料結構
　　課程：5:高等數學
　　課程：6:網路技術
　　課程：7:毛概
　　課程：3:離散數學
　　課程：4:組合語言

　　1.4刪除

public class ListTest {public void testDelete() {        /*coursesToSelect.remove(4);*/        /*Course c = (Course) coursesToSelect.get(4);        coursesToSelect.remove(c); */        Course[] courses = {(Course) coursesToSelect.get(4), (Course) coursesToSelect.get(5)};        coursesToSelect.removeAll(Arrays.asList(courses));        System.out.println("刪除了課程");    }}

　　刪除後，有以下課程可以選擇：
　　課程：2:C語言
　　課程：1:資料結構
　　課程：5:高等數學
　　課程：6:網路技術
　　課程：4:組合語言

 

Java—集合架構List