Java集合类库

一、概述

 Java集合类库中所有的集合类都始于Collection接口和Map接口,前者表示单值集合,后者表示映射集合(双值集合)。

二、接口体系


三、Iterable接口

1 Iterable接口

  这是一个简单的接口,实现了该接口的类都可以使用foreach循环迭代,其实foreach底层原理还是Iterator迭代器循环。从上面的接口可以看出,只有单值集合可以使用这种迭代方式。

    他的内部只有一个方法,这个方法用于返回一个基于类型为T的元素集合的迭代器Iterator。

Iterator<T> iterator();

2 Iterator接口

  这个接口就是迭代器接口,迭代器接口定义了迭代器常用的方法:

1,boolean hasNext();

2, E next();

3,voidremove();

第一个方法hasNext()方法用于验证迭代器中是否还有元素,如果还有元素则返回true,否则返回false;

第二个方法next() 方法用于获取迭代器的下一个元素,如果当前已经到达迭代器末尾,再次调用该方法就会抛出一个NoSuchElementException异常,因此我们可将此方法与之前的hasNext()方法结合使用,先判断是否拥有下一个元素,然后再获取元素,这样如果不存在下一个元素,就不再获取。

我们可以将next()方法想象成为一个指针,这个指针并不会指向具体的元素,而是指向元素与元素之间的间隙,初始时,改指针位于第一个元素之前的位置,调用next()一次,指针越过第一个单元格,指向第一个元素与第二个元素的间隙,而该方法会将越过的元素返回。

第三个方法是remove()方法,用于移除集合中的刚刚被迭代器返回的元素,这个方法的使用是在第二个方法的基础上进行的,即需要先执行next()方法,然后再执行remove()方法,而且两个remove方法不能同时执行(即使是第一个元素的移除也要先执行next将第一个元素返回之后才能执行删除)

3,ListIterator接口

  ListIterator是Iterator的子接口,在原来的基础上专门针对序列进行了扩展,其中定义了如下方法:

boolean hasNext();

 E next();

 boolean hasPrevious();

 E previous();

 int nextIndex();

 int previousIndex();

  void remove();

  void set(E e);

  void add(E e);

第一个方法,第二个方法 同Iterator

第三个方法:hasPrevious()用于反向遍历时查询是否还有剩余元素,作用同第一个方法,只是方向相反

第四个方法:previous()用于获取反向查询时的下一个元素,越过下一元素并将该元素返回,作用同第二个方法,方向相反。

第五个方法:nextIndex()用于返回下一个位置,如果已到末尾,返回list的长度

第六个方法:previousIndex()用于返回前一个位置,如果处于开始位置,返回-1

第七个方法:同Iterator

第八个方法:set(E e)用于替换最新返回的元素(可能是next方法返回的也可能是previous方法返回的)

第九个方法:add(E e)用于插入新元素到当前序列的next或者previous将会返回的元素的前方/后方

4,Collection接口

    Collection接口是单值集合的根接口,其中为这一类的集合提供了基本的定义方法:

int size();

    boolean isEmpty();

    boolean contains(Object o);

    Iterator<E> iterator();

    Object[] toArray();

    <T> T[] toArray(T[] a);

    boolean add(E e);

    boolean remove(Object o);

    boolean containsAll(Collection<?> c);

    boolean addAll(Collection<? extends E> c); 

    boolean removeAll(Collection<?> c);

    boolean retainAll(Collection<?> c);

    void clear();

    boolean equals(Object o);

    int hashCode();

这里列出了Collection接口中定义的所有方法,共有15个:

第一个方法:size()方法用于返回当前集合中元素的数量

第二个方法:isEmpty()用于验证集合中是否包含元素,若包含元素则返回false,若不包含元素则返回true

第三种方法:contains(Object o)验证集合中是否包含指定的元素,若包含则返回true,否则返回false

第四个方法:iterator()用于返回基于当前集合的迭代器Iterator

第五个方法:toArray()用于获取包含当前集合中所有元素的数组,如果集合指定的顺序,那么数组的元素将按照这种顺序排列,并且这个数组将不再与集合有任何的联系,任何针对数组的修改都不会影响到集合。

第六个方法:toArray(T[] a)用于获取包含当前集合中所有元素的数组,与上面的方法不同之处在于,此方法给定一个数组用于存放集合中的元素,若数组足够大能放得下所有的集合元素,则将数组剩余的位置置null,若数组位数不足以保存所有的集合元素,则重新创建一个数组(这个数组与给定的数组的类型一致)来存放集合元素,第二种情况与上面的第五个方法情况相同。由于此方法给定了一个数组用来存放集合元素,因此效率比上面的略高。

第七个方法:add(E e)用于在集合中添加新的元素,如果集合不允许重复元素且已存在该元素,则返回false,如果集合结构发生了变化则返回true(表示添加到集合中了)

第八个方法:remove(Object o)用于移除集合中的某个元素,集合中删除元素会带来集合结构的部分变动。如果集合中包含该元素则返回true

第九个方法:containsAll(Collection<?> c)验证当前集合中是否包含给定集合中的所有元素,如果包含则返回true,否则返回false

第十个方法:addAll(Collection<? extends E> c)用于将指定集合中的所有元素全部添加到当前集合中去,如果指定集合在添加过程中发生的变化则结果将变得不确定。

第十一个方法:removeAll(Collection<?> c)用于移除当前集合中包含的指定集合中的所有元素,如果当前集合发生的改变则返回true

第十二个方法:retainAll(Collection<?> c)用于保留当前集合中同样在指定集合中存在的元素,移除所有不包含在指定集合中的元素,若集合发生的变化则返回true

第十三个方法:clear()用于移除当前集合中的所有元素,之后元素为empty

第十四个方法:equals(Object o)用于比较两个集合对象是否相同

第十五个方法:hashCode()用于返回当前集合对象的hash值

5,List接口

 List是一种有序集,又称序列。拥有下标,允许重复的值。其中定义了序列的一些专有的操作方法:

E get(int index);

    E set(int index, E element);

    void add(int index, E element);

    E remove(int index);

    int indexOf(Object o);

    int lastIndexOf(Object o);

    ListIterator<E> listIterator();

    ListIterator<E> listIterator(int index);

    List<E> subList(int fromIndex, int toIndex);

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