java SE基礎(Collection介面概述)

java SE基礎(Collection介面概述)

Collection介面相關整合關係如

1。關於可迭代介面(Iterable)
可迭代介面僅包含一個方法,返回一個在一組T類型元素上進行迭代的迭代器：

public abstract Iterator iterator();

 

迭代器Iterator介面的方法聲明如下：

 

public interface Iterator{    public abstract boolean hasNext();        //如果仍有元素可以迭代，則返回 true    public abstract E        next();            //返回迭代的下一個元素}

2。關於Collection介面
所有通用的 Collection 實作類別提供兩個構造方法：
(1)無參數構造方法，用於建立空 collection；
(2)帶有Collection 類型單參數的構造方法，用於建立一個具有與其參數相同元素新的 collection。
3。關於List介面
(1)有序的 collection(也稱為序列),此介面的使用者可以對列表中每個元素的插入位置進行精確地控制
(2)列表通常允許重複的元素,如果列表本身允許 null 元素的話，通常它們允許多個 null 元素
(3)List介面提供了特殊的迭代器ListIterator，除了允許 Iterator 介面提供的正常操作外，還允許元素插入和替換，以及雙向訪問
(4)List部分方法

public interface List extends Collection{Iterator iterator();//返回按適當順序在列表的元素上進行迭代的迭代器ListIterator listIterator();//返回此列表元素的列表迭代器（按適當順序）。ListIterator listIterator(int index);//返回列表中元素的列表迭代器（按適當順序），從列表的指定位置開始E set(int index, E element);//用指定元素其他清單中指定位置的元素（可選操作E get(int index);//返回列表中指定位置的元素void add(int index, E element);//在列表的指定位置插入指定元素（可選操作）List subList(int fromIndex, int toIndex)//返回列表中指定的 fromIndex（包括 ）和 toIndex（不包括）之間的部分視圖。}

4。關於ListIterator介面
(1)列表迭代器,允許按任一方向遍曆列表、迭代期間修改列表，並獲得迭代器在列表中的當前位置。
(2)ListIterator沒有當前元素；它的游標位置始終位於調用previous()所返回的元素和調用next()所返回的元素之間。
Element(0) Element(1) Element(2) ... Element(n-1)
cursor positions: ^ ^ ^ ^ ^ ^
(3)remove()和set(Object)方法不是根據游標位置定義的；它們是根據對調用next()或previous()所返回的最後一個元素的操作定義的
(4)ListIterator部分方法

public interface ListIterator extends Iterator{boolean hasNext();//以正向遍曆列表時，如果列表迭代器有多個元素，則返回 trueboolean hasPrevious();//如果以逆向遍曆列表，列表迭代器有多個元素，則返回 true E next();//返回列表中的下一個元素E previous();//返回列表中的前一個元素int nextIndex();//返回對 next 的後續調用所返回元素的索引int previousIndex();//返回對 previous 的後續調用所返回元素的索引void add(E e);//新元素被插入到隱式游標前：該元素直接插入到 next 返回的下一個元素的前面,或者 previous 返回的下一個元素之後,//不影響對 next 的後續調用，並且對 previous 的後續調用會返回此新元素void set(E e);//用指定元素替換 next 或 previous 返回的最後一個元素void remove();//從列表中移除由 next 或 previous 返回的最後一個元素}

5。關於ArrayList類
(1)可包含重複元素、值允許為null、線程不同步
(2)每個 ArrayList 執行個體都有一個容量,隨著向 ArrayList 中不斷添加元素,其容量也自動成長。
在添加大量元素前，應用程式可以使用 ensureCapacity 操作來增加 ArrayList 執行個體的容量。這可以減少遞增式再分配的數量。
(3)ArrayList執行個體的線程同步一般通過對封裝該列表的對象進行同步操作來完成；
如果不存在這樣的對象，則應該使用 Collections.synchronizedList 方法將該列表“封裝”起來。
List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList(...));
(4)ArrayList部分方法

 

 

public void ensureCapacity(int minCapacity){}//增加此ArrayList執行個體的容量，以確保它至少能夠容納minCapacity所指定的元素數。public void add(int index, E element){}//將指定的元素插入此列表中的指定位置public int indexOf(Object o){}//返回此列表中首次出現的指定元素的索引，或如果此列表不包含元素，則返回 -1protected  void removeRange(int from, int to){}//移除列表中索引在 fromIndex（包括）和 toIndex（不包括）之間的所有元素public void trimToSize(){}//將此 ArrayList 執行個體的容量調整為列表的當前大小。此操作用來最小化 ArrayList 執行個體的儲存量

(5)例如:

 

import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;import java.util.ListIterator;public class MyArrayList {public static void main(String[] args) {ArrayList< Integer> arraylist = new ArrayList();//建立ArrayList對象,預設容量為10for(int i = 0 ; i < 15 ; i++){//初始化數組列表內容arraylist.add(i);}Object[] arr =arraylist.toArray();//擷取arraylist內容，存放在數組中for (Object object : arr) {//遍曆數組，輸出System.out.print( (int)object +"\t");}System.out.println();System.out.println(arraylist.size());//查詢此時arraylist元素個數System.out.println(arraylist.contains(15));//查詢是否包含某一元素arraylist.add(5, -1);//指定位置插入元素arraylist.add(15);//末尾插入元素System.out.println(arraylist.contains(15));//查詢是否包含某一元素arr =arraylist.toArray();//擷取arraylist內容，存放在數組中for (Object object : arr) {//遍曆數組，輸出System.out.print( (int)object +"\t");}System.out.println();arraylist.set(5, 1);//改變指定位置的元素arraylist.remove(16);//移除指定位置的元素arraylist.remove(15);arraylist.remove(arraylist.lastIndexOf(1));Iterator iterator = arraylist.iterator();//迭代器遍曆while(iterator.hasNext()){System.out.print(iterator.next()+"\t");}System.out.println();arraylist.trimToSize();//將此 ArrayList 執行個體的容量調整為列表的當前大小ListIterator listiterator = arraylist.listIterator();//使用ListIterator遍曆元素System.out.println(listiterator.hasPrevious());while(listiterator.hasNext()){System.out.print( listiterator.next()+"\t" );}System.out.println();while(listiterator.hasPrevious()){System.out.print( listiterator.previous()+"\t" );}System.out.println();listiterator.next();//替換元素listiterator.next();listiterator.set(-1);while(listiterator.hasPrevious())//指標回到列表頭listiterator.previous();while(listiterator.hasNext())//遍曆System.out.print( listiterator.next()+"\t" );System.out.println();}}

6。LinkedList類
(1)可包含重複元素、值允許為null、線程不同步
(2)除了實現 List 介面外，LinkedList 類還為在列表的開頭及結尾 get、remove 和 insert 元素提供了統一的命名方法。
這些操作允許將連結清單用作堆棧、隊列或雙端隊列
(3)此類的 iterator 和 listIterator 方法返回的迭代器是快速失敗的：在迭代器建立之後，如果從結構上對列表進行修改，
除非通過迭代器自身的 remove 或 add 方法，其他任何時間任何方式的修改，迭代器都將拋出 ConcurrentModificationException
(4)LinkedList部分方法

 

 

public void addFirst(E e){}//將指定元素插入此列表的開頭。public void addLast(E e){}//將指定元素添加到此列表的結尾public E getFirst(){}//返回此列表的第一個元素public E getLast(){}//返回此列表的最後一個元素public E removeFirst(){}//移除並返回此列表的第一個元素public E removeLast(){}//移除並返回此列表的最後一個元素public ListIterator listIterator(int index){}//返回此列表中的元素的列表迭代器,從列表中指定位置開始public Iterator descendingIterator(){}//返回以逆向順序在此雙端隊列的元素上進行迭代的迭代器。元素將按從最後一個到第一個的順序返回

(5)例如：

 

import java.util.Iterator;import java.util.LinkedList;public class MyLinkedList {public static void main(String[] args) {LinkedList linkedlist = new LinkedList();//建立連結清單對象for(int i =0 ; i < 15 ; i++){//初始化linkedlist.add(i);}Iterator iterator = linkedlist.iterator();//擷取迭代器，遍曆連結清單while(iterator.hasNext()){System.out.print( iterator.next()+"\t" );}System.out.println();linkedlist.addFirst(15);//開頭添加元素System.out.println( linkedlist.removeLast() );//末尾刪除元素iterator = linkedlist.iterator();//擷取迭代器，遍曆連結清單while(iterator.hasNext()){System.out.print( iterator.next()+"\t" );}System.out.println();Iterator descendingiterator = linkedlist.descendingIterator();//擷取逆向迭代器while(descendingiterator.hasNext())System.out.print( descendingiterator.next()+"\t" );System.out.println();}}

7。Set介面
(1)不包含重複元素、最多包含一個null
(2)介面聲明(部分)：

 

public interface Setextends Collection{ Iterator iterator();//返回在此 set 中的元素上進行迭代的迭代器 int size();//返回 set 中的元素數}

8。HashSet類
(1)不包含重複元素、允許一個null、線程不同步
(2)此類由HashMap執行個體支援,不保證迭代順序恒久不變
(3)部分方法

public boolean add(E e){}//如果此 set 中尚未包含指定元素，則添加指定元素public Iterator iterator(){}//返回對此 set 中元素進行迭代的迭代器public boolean remove(Object o){}//如果指定元素存在於此 set 中，則將其移除

 

(4)例如

import java.util.HashSet;import java.util.Iterator;public class MyHashSet {public static void main(String[] args) {HashSet hashset = new HashSet();//建立散列集合類對象for(int i =0 ; i < 15 ; i++)//添加元素hashset.add(i);hashset.add(null);Iterator iterator = hashset.iterator();//擷取迭代器，遍曆hashsetwhile(iterator.hasNext())System.out.print( iterator.next()+"\t" );System.out.println();System.out.println( hashset.size() ); //返回集合中的元素個數System.out.println( hashset.contains(10) );//測試集合System.out.println( hashset.add(10) );//添加重複元素System.out.println( hashset.add(15) );//添加不重複元素System.out.println( hashset.remove(0) );//移除已有元素System.out.println( hashset.remove(0) );//移除不存在元素iterator = hashset.iterator();//擷取迭代器，遍曆hashsetwhile(iterator.hasNext())System.out.print( iterator.next()+"\t" );System.out.println();System.out.println( hashset.isEmpty() );hashset.clear();//清空集合System.out.println( hashset.isEmpty() );}}

9。SortedSet介面
(1)元素不允許為null
(2)元素使用其自然順序進行排序,或者根據在建立有序set時提供的Comparator進行排序;該set的迭代器將按元素升序遍曆set
(3)插入有序set的所有元素都必須實現Comparable介面,所有這些元素都必須是可互相比較的
(4)所有有序set實作類別都應該提供4個構造方法：
1)無參數構造方法,它建立一個空的有序set,按照元素的自然順序進行排序
2)帶有一個Comparator型別參數的構造方法,它建立一個空的有序set,根據指定的比較子進行排序
3)帶有一個Collection型別參數的構造方法,它建立一個新的有序set,其元素與參數相同,按照元素的自然順序進行排序
4)帶有一個SortedSet型別參數的構造方法,它建立一個新的有序set,其元素和排序方法與輸入的有序set相同
(5)部分方法

Comparator comparator();//返回對此set中的元素進行排序的比較子;如果此set使用其元素的自然順序,則返回nullE first();//返回此 set 中當前第一個(最低)元素E last();//返回此 set 中當前最後一個(最高)元素SortedSet subSet(E from, E to);//返回此 set 的部分視圖，其元素從 from(包括)到 to(不包括)SortedSet headSet(E toElement);//返回此 set 的部分視圖，其元素嚴格小於 toElementSortedSet tailSet(E fromElement);//返回此 set 的部分視圖，其元素大於等於 fromElement

10。TreeSet類
(1)不包含重複元素、不允許null、線程不同步
(2)使用元素的自然順序對元素進行排序，或者根據建立 set 時提供的 Comparator 進行排序，具體取決於使用的構造方法，元素必須是可比較的
(3)此實現為基本操作（add、remove 和 contains）提供受保證的 log(n) 時間開銷
(4)部分方法

public class TreeSet extends AbstractSet implements NavigableSet, Cloneable, Serializable{public TreeSet(){}//構造一個新的空set,該set根據其元素的自然順序進行排序public TreeSet(Comparator comparator){}//構造一個新的空 TreeSet，它根據指定比較子進行排序public TreeSet(Collection c){}//構造一個包含指定 collection 元素的新 TreeSet,它按照其元素的自然順序進行排序public TreeSet(SortedSet s){}//構造一個與指定有序 set 具有相同映射關係和相同排序的新 TreeSetE ceiling(E e){}//返回此set中 >=e 的最小元素；如果不存在這樣的元素，則返回 nullE floor(E e){}//返回此set中 <=e 的最大元素；如果不存在這樣的元素，則返回 nullE higher(E e){}//返回此set中 >e 的最小元素；如果不存在這樣的元素，則返回 nullE lower(E e){}//返回此set中  comparator(){}//返回對此set中的元素進行排序的比較子；如果此set使用其元素的自然順序，則返回 nullIterator iterator(){}//返回在此 set 中的元素上按升序進行迭代的迭代器Iterator descendingIterator(){}//返回在此 set 元素上按降序進行迭代的迭代器}

(5)例如

 

/*例一*/import java.util.Iterator;import java.util.Random;import java.util.TreeSet;public class MyTreeSet {public static void main(String[] args) {TreeSet treeset = new TreeSet();//建立樹集合對象Random r = new Random();for(int i =0 ; i < 15 ; i++)//添加元素treeset.add( r.nextInt(50) );Iterator iterator = treeset.iterator();//擷取迭代器，正向遍曆元素while(iterator.hasNext())System.out.print( iterator.next()+"\t" );System.out.println();Iterator desciterator = treeset.descendingIterator();//擷取迭代器，逆向遍曆元素while(desciterator.hasNext())System.out.print( desciterator.next()+"\t" );System.out.println();}}/*例二*/public class Person{private int number = 0;private int age = 0;public Person(int number , int age) {this.number = number;this.age = age;}public int getAge() {return age;}public int getNumber() {return number;}@Overridepublic String toString() {return "["+this.number+","+this.age+"]";}}import java.util.Comparator;import java.util.Iterator;import java.util.TreeSet;import java.util.Random;public class TreeSetCom implements Comparator{public static void main(String[] args) {TreeSet treeset = new TreeSet(new TreeSetCom());//建立樹集合Random age = new Random();Random num = new Random();for(int i  = 0 ; i < 15 ; i++)//添加元素treeset.add(new Person(num.nextInt(30), age.nextInt(20)));Iterator iterator = treeset.iterator();//擷取迭代器，遍曆元素while(iterator.hasNext())System.out.print( iterator.next().toString()+"--" );System.out.println();}@Overridepublic int compare(Person arg0, Person arg1) {return arg0.getAge() - arg1.getAge();}/*@Overridepublic int compare(Person arg0, Person arg1) {return arg0.getNumber() - arg1.getNumber();}*/}

11。Vector類
(1)允許重複、允許null、線程同步
(2)基於數組
(3)Vector 的 elements 方法返回的 Enumeration 不是 快速失敗的
(4)如果容量的增量小於等於零，則每次需要增大容量時，向量的容量將增大一倍
(5)部分方法

public class Vector extends AbstractList implements List, RandomAccess, Cloneable, Serializable{public Vector(){}//構造一個空向量，使其內部資料數組的大小為 10，其標準容量增量為零public Vector(int initialCapacity){}//使用指定的初始容量和等於零的容量增量構造一個空向量public Vector(int initialCapacity,int capacityIncrement){}//使用指定的初始容量和容量增量構造一個空的向量public void ensureCapacity(int minCapacity){}//增加此向量的容量,以確保其至少能夠儲存最小容量參數指定的組件數public void setSize(int newSize){}//設定此向量的大小。如果新大小大於當前大小,則會在向量的末尾添加相應數量的 null 項;//如果新大小小於當前大小，則丟棄索引 newSize 處及其之後的所有項public Enumeration elements(){}//返回此向量的組件的枚舉。返回的Enumeration對象將產生此向量中的所有項,第一項為索引0處的項,然後是索引1處的項...public void addElement(E obj){}//將指定的組件添加到此向量的末尾，將其大小增加 1。如果向量的大小比容量大，則增大其容量public E get(int index){}//返迴向量中指定位置的元素public E set(int index,E element)//用指定的元素替換此向量中指定位置處的元素protected void removeRange(int from,int to){}//從此 List 中移除其索引位於from(包括)與to(不包括)之間的所有元素}

(6)例如

 

import java.util.Enumeration;import java.util.Vector;import java.util.Iterator;import java.util.Random;public class MyVector {public static void main(String[] args) {Vector vector = new Vector();//建立無參向量對象Random r = new Random();//初始化向量對象for(int i = 0 ; i < 9 ; i++)vector.add( r.nextInt(30) );Iterator iterator = vector.iterator();//擷取迭代器，遍曆向量while(iterator.hasNext())System.out.print(iterator.next()+"\t");System.out.println();Enumeration enumeration = vector.elements();//擷取向量組件的枚舉，遍曆向量while( enumeration.hasMoreElements() )System.out.print( enumeration.nextElement()+"\t" );System.out.println();System.out.println( vector.size() );//對向量容量的操作System.out.println( vector.capacity() );vector.setSize(12);System.out.println(vector.size());vector.trimToSize();System.out.println(vector.capacity());vector.addElement(null);vector.add(10, 9);vector.add(13);iterator = vector.iterator();//擷取迭代器，遍曆向量while(iterator.hasNext())System.out.print(iterator.next()+"\t");System.out.println();System.out.println(vector.capacity());System.out.println(vector.size());}}

12。Stack類
(1)Stack類表示堆棧,對類Vector進行了擴充,提供了push、pop操作
(2)部分方法

public class Stack extends Vector{public Stack(){}//建立一個空堆棧public E push(E item){}//把項壓入堆棧頂部public E pop(){}//移除堆棧頂部的對象,並作為此函數的值返回該對象public E peek(){}//查看堆棧頂部的對象,但不從堆棧中移除它public int search(Object o){}//對象到堆棧頂部的位置,以 1 為基數；傳回值 -1 表示此對象不在堆棧中public boolean empty(){}//測試堆棧是否為空白}

(3)例如

 

import java.util.Stack;import java.util.Iterator;public class MyStack {public static void main(String[] args) {Stack stack = new Stack();//建立棧for(int i = 0 ; i < 11 ; i++)//初始化棧stack.add(i);Iterator iterator = stack.iterator();//擷取迭代器，遍曆棧while(iterator.hasNext())System.out.print( iterator.next()+"\t" );System.out.println();System.out.println( stack.search(4) ); //查詢元素到棧頂的距離System.out.println( stack.search(15) );System.out.println( stack.capacity() );System.out.println( stack.size() );System.out.println( stack.push(10) );//push and popSystem.out.println( stack.push(11) );iterator = stack.iterator();//擷取迭代器，遍曆棧while(iterator.hasNext())System.out.print( iterator.next()+"\t" );System.out.println();System.out.println( stack.peek() );System.out.println( stack.pop() );iterator = stack.iterator();//擷取迭代器，遍曆棧while(iterator.hasNext())System.out.print( iterator.next()+"\t" );System.out.println();while( !stack.isEmpty() )//依次出棧System.out.print( stack.pop()+"\t" );System.out.println();}}