从上面的集合框架图可以看到，Java 集合框架主要包括两种类型的容器，一种是集合（Collection），存储一个元素集合，另一种是图（Map），存储键/值对映射。Collection 接口又有 3 种子类型，List、Set 和 Queue，再下面是一些抽象类，最后是具体实现类，常用的有 ArrayList、LinkedList、HashSet、LinkedHashSet、HashMap、LinkedHashMap 等等。
集合框架是一个用来代表和操纵集合的统一架构。所有的集合框架都包含如下内容：
除了集合，该框架也定义了几个 Map 接口和类。Map 里存储的是键/值对。尽管 Map 不是集合，但是它们完全整合在集合中。
1)Set 接口实例存储的是无序的，不重复的数据。List 接口实例存储的是有序的，可以重复的元素
2)Set 接口实例存储的是无序的，不重复的数据。List 接口实例存储的是有序的，可以重复的元素
3)List和数组类似，可以动态增长，根据实际存储的数据的长度自动增长List的长度。查找元素效率高，插入删除效率低，因为会引起其他元素位置改变 <实现类有ArrayList,LinkedList,Vector>
ArrayList 类是一个可以动态修改的数组，与普通数组的区别就是它是没有固定大小的限制，我们可以添加或删除元素。
ArrayList 继承了 AbstractList ，并实现了 List 接口。
ArrayList 类位于 java.util 包中，使用前需要引入它，语法格式如下：
import java.util.ArrayList; // 引入 ArrayList 类 ArrayList<E> objectName =new ArrayList<>(); // 初始化
@Test
public void listTest(){
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
//增加元素
list.add(1);
list.add(9);
list.add(8);
list.add(4);
list.add(5);
list.add(3);
//访问
System.out.println("list新增完元素访问:");
for(int s : list){
System.out.print(s+" ");
}
System.out.println();
//用set方法修改
list.set(2, 10);
//访问
System.out.println("list修改完元素访问:");
for(int s : list){
System.out.print(s+" ");
}
System.out.println();
list.remove(2);
//访问
System.out.println("list删除完元素访问:");
for(int s : list){
System.out.print(s+" ");
}
System.out.println();
//当前list大小
System.out.println("list当前数据元素个数:"+list.size());
//排序
Collections.sort(list);//默认升序
//访问
System.out.println("list排序完元素访问:");
for(int s : list){
System.out.print(s+" ");
}
System.out.println();
}
结果:
list新增完元素访问:
1 9 8 4 5 3
list修改完元素访问:
1 9 10 4 5 3
list删除完元素访问:
1 9 4 5 3
list当前数据元素个数:5
list排序完元素访问:
1 3 4 5 9
Java ArrayList 常用方法列表如下：
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| add() | 将元素插入到指定位置的 arraylist 中 |
| addAll() | 添加集合中的所有元素到 arraylist 中 |
| clear() | 删除 arraylist 中的所有元素 |
| clone() | 复制一份 arraylist |
| contains() | 判断元素是否在 arraylist |
| get() | 通过索引值获取 arraylist 中的元素 |
| indexOf() | 返回 arraylist 中元素的索引值 |
| removeAll() | 删除存在于指定集合中的 arraylist 里的所有元素 |
| remove() | 删除 arraylist 里的单个元素 |
| size() | 返回 arraylist 里元素数量 |
| isEmpty() | 判断 arraylist 是否为空 |
| subList() | 截取部分 arraylist 的元素 |
| set() | 替换 arraylist 中指定索引的元素 |
| sort() | 对 arraylist 元素进行排序 |
| toArray() | 将 arraylist 转换为数组 |
| toString() | 将 arraylist 转换为字符串 |
| ensureCapacity() | 设置指定容量大小的 arraylist |
| lastIndexOf() | 返回指定元素在 arraylist 中最后一次出现的位置 |
| retainAll() | 保留 arraylist 中在指定集合中也存在的那些元素 |
| containsAll() | 查看 arraylist 是否包含指定集合中的所有元素 |
| trimToSize() | 将 arraylist 中的容量调整为数组中的元素个数 |
| removeRange() | 删除 arraylist 中指定索引之间存在的元素 |
| replaceAll() | 将给定的操作内容替换掉数组中每一个元素 |
| removeIf() | 删除所有满足特定条件的 arraylist 元素 |
| forEach() | 遍历 arraylist 中每一个元素并执行特定操作 |
链表（Linked list）是一种常见的基础数据结构，是一种线性表，但是并不会按线性的顺序存储数据，而是在每一个节点里存到下一个节点的地址。
链表可分为单向链表和双向链表。
一个单向链表包含两个值: 当前节点的值和一个指向下一个节点的链接
一个双向链表有三个整数值: 数值、向后的节点链接、向前的节点链接。
Java LinkedList（链表） 类似于 ArrayList，是一种常用的数据容器。
与 ArrayList 相比，LinkedList 的增加和删除对操作效率更高，而查找和修改的操作效率较低。
以下情况使用 ArrayList :
频繁访问列表中的某一个元素。只需要在列表末尾进行添加和删除元素操作。
以下情况使用 LinkedList :
你需要通过循环迭代来访问列表中的某些元素。需要频繁的在列表开头、中间、末尾等位置进行添加和删除元素操作。
// 引入 LinkedList 类 import java.util.LinkedList; LinkedList<E> list = new LinkedList<E>(); // 普通创建方法 或者 LinkedList<E> list = new LinkedList(Collection<? extends E> c); // 使用集合创建链表
@Test
public void linkListTest(){
LinkedList<Integer> nums = new LinkedList<Integer>();
//添加
nums.add(3);
nums.add(5);
nums.add(1);
nums.add(8);
System.out.println(nums);
// 使用 addFirst() 在头部添加元素
nums.addFirst(0);
System.out.println(nums);
nums.addLast(20);
System.out.println(nums);
//移除首位
nums.removeFirst();
System.out.println(nums);
// 使用 getFirst() 获取头部元素
System.out.println(nums.getFirst());
//for循环迭代
for (int size = nums.size(), i = 0; i < size; i++) {
System.out.println(nums.get(i));
}
}
结果:
[3, 5, 1, 8]
[0, 3, 5, 1, 8]
[0, 3, 5, 1, 8, 20]
[3, 5, 1, 8, 20]
3
3
5
1
8
20
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| public boolean add(E e) | 链表末尾添加元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。 |
| public void add(int index, E element) | 向指定位置插入元素。 |
| public boolean addAll(Collection c) | 将一个集合的所有元素添加到链表后面，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。 |
| public boolean addAll(int index, Collection c) | 将一个集合的所有元素添加到链表的指定位置后面，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。 |
| public void addFirst(E e) | 元素添加到头部。 |
| public void addLast(E e) | 元素添加到尾部。 |
| public boolean offer(E e) | 向链表末尾添加元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。 |
| public boolean offerFirst(E e) | 头部插入元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。 |
| public boolean offerLast(E e) | 尾部插入元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。 |
| public void clear() | 清空链表。 |
| public E removeFirst() | 删除并返回第一个元素。 |
| public E removeLast() | 删除并返回最后一个元素。 |
| public boolean remove(Object o) | 删除某一元素，返回是否成功，成功为 true，失败为 false。 |
| public E remove(int index) | 删除指定位置的元素。 |
| public E poll() | 删除并返回第一个元素。 |
| public E remove() | 删除并返回第一个元素。 |
| public boolean contains(Object o) | 判断是否含有某一元素。 |
| public E get(int index) | 返回指定位置的元素。 |
| public E getFirst() | 返回第一个元素。 |
| public E getLast() | 返回最后一个元素。 |
| public int indexOf(Object o) | 查找指定元素从前往后第一次出现的索引。 |
| public int lastIndexOf(Object o) | 查找指定元素最后一次出现的索引。 |
| public E peek() | 返回第一个元素。 |
| public E element() | 返回第一个元素。 |
| public E peekFirst() | 返回头部元素。 |
| public E peekLast() | 返回尾部元素。 |
| public E set(int index, E element) | 设置指定位置的元素。 |
| public Object clone() | 克隆该列表。 |
| public Iterator descendingIterator() | 返回倒序迭代器。 |
| public int size() | 返回链表元素个数。 |
| public ListIterator listIterator(int index) | 返回从指定位置开始到末尾的迭代器。 |
| public Object[] toArray() | 返回一个由链表元素组成的数组。 |
| public T[] toArray(T[] a) | 返回一个由链表元素转换类型而成的数组。 |
HashSet 基于 HashMap 来实现的，是一个不允许有重复元素的集合。
HashSet 允许有 null 值。
HashSet 是无序的，即不会记录插入的顺序。
HashSet 不是线程安全的， 如果多个线程尝试同时修改 HashSet，则最终结果是不确定的。 您必须在多线程访问时显式同步对 HashSet 的并发访问。
HashSet 实现了 Set 接口。
import java.util.HashSet; // 引入 HashSet 类 HashSet<String> sites = new HashSet<String>();
@Test
public void setTest(){
Set<Integer> nums = new HashSet<Integer>();
//添加
nums.add(3);
nums.add(5);
nums.add(5);
nums.add(5);
nums.add(1);
nums.add(8);
System.out.println(nums);
//判断元素是否存在
System.out.println(nums.contains(8));
nums.remove(1); // 删除元素，删除成功返回 true，否则为 false
System.out.println(nums);
//计算大小
System.out.println(nums.size());
for (int i : nums) {//访问
System.out.println(i);
}
//清除
nums.clear();
System.out.println(nums);
}
结果:
[1, 3, 5, 8]
true
[3, 5, 8]
3
3
5
8
[]
HashMap 是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射。
HashMap 实现了 Map 接口，根据键的 HashCode 值存储数据，具有很快的访问速度，最多允许一条记录的键为 null，不支持线程同步。
HashMap 是无序的，即不会记录插入的顺序。
HashMap 继承于AbstractMap，实现了 Map、Cloneable、java.io.Serializable 接口。
HashMap 的 key 与 value 类型可以相同也可以不同，可以是字符串（String）类型的 key 和 value，也可以是整型（Integer）的 key 和字符串（String）类型的 value。
import java.util.HashMap; // 引入 HashMap 类 HashMap<Integer, String> Sites = new HashMap<Integer, String>();
@Test
public void mapTest(){
// 创建 HashMap 对象 Sites
HashMap<String, String> sites = new HashMap<String, String>();
// 添加键值对
sites.put("one", "Google");
sites.put("two", "Runoob");
sites.put("three", "Taobao");
sites.put("four", "Zhihu");
System.out.println(sites);
//访问-根据key
System.out.println(sites.get("four"));
//删除
sites.remove("four");
System.out.println(sites);
//计算大小
System.out.println(sites.size());
// 输出 key 和 value
for (String i : sites.keySet()) {
System.out.println("key: " + i + " value: " + sites.get(i));
}
// 返回所有 value 值
for(String value: sites.values()) {
// 输出每一个value
System.out.print(value + ", ");
}
}
结果:
{four=Zhihu, one=Google, two=Runoob, three=Taobao}
Zhihu
{one=Google, two=Runoob, three=Taobao}
3
key: one value: Google
key: two value: Runoob
key: three value: Taobao
Google, Runoob, Taobao,
hashmap
Java HashMap 常用方法列表如下：
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| clear() | 删除 hashMap 中的所有键/值对 |
| clone() | 复制一份 hashMap |
| isEmpty() | 判断 hashMap 是否为空 |
| size() | 计算 hashMap 中键/值对的数量 |
| put() | 将键/值对添加到 hashMap 中 |
| putAll() | 将所有键/值对添加到 hashMap 中 |
| putIfAbsent() | 如果 hashMap 中不存在指定的键，则将指定的键/值对插入到 hashMap 中。 |
| remove() | 删除 hashMap 中指定键 key 的映射关系 |
| containsKey() | 检查 hashMap 中是否存在指定的 key 对应的映射关系。 |
| containsValue() | 检查 hashMap 中是否存在指定的 value 对应的映射关系。 |
| replace() | 替换 hashMap 中是指定的 key 对应的 value。 |
| replaceAll() | 将 hashMap 中的所有映射关系替换成给定的函数所执行的结果。 |
| get() | 获取指定 key 对应对 value |
| getOrDefault() | 获取指定 key 对应对 value，如果找不到 key ，则返回设置的默认值 |
| forEach() | 对 hashMap 中的每个映射执行指定的操作。 |
| entrySet() | 返回 hashMap 中所有映射项的集合集合视图。 |
| keySet() | 返回 hashMap 中所有 key 组成的集合视图。 |
| values() | 返回 hashMap 中存在的所有 value 值。 |
| merge() | 添加键值对到 hashMap 中 |
| compute() | 对 hashMap 中指定 key 的值进行重新计算 |
| computeIfAbsent() | 对 hashMap 中指定 key 的值进行重新计算，如果不存在这个 key，则添加到 hasMap 中 |
| computeIfPresent() | 对 hashMap 中指定 key 的值进行重新计算，前提是该 key 存在于 hashMap 中。 |
Java Iterator（迭代器）不是一个集合，它是一种用于访问集合的方法，可用于迭代 ArrayList 和 HashSet 等集合。
Iterator 是 Java 迭代器最简单的实现，ListIterator 是 Collection API 中的接口， 它扩展了 Iterator 接口。
@Test
public void iteratorTest(){
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
//增加元素
list.add(1);
list.add(9);
list.add(8);
list.add(4);
list.add(5);
list.add(3);
Iterator<Integer> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
int i = it.next();
System.out.print(i+" ");
}
}
结果:
1 9 8 4 5 3
@Test
public void arrToListTest(){
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
//增加元素
list.add(1);
list.add(9);
list.add(8);
list.add(4);
list.add(5);
list.add(3);
Object[] arr = list.toArray();
for(Object o : arr){
System.out.print(o+" ");
}
System.out.println();
List<Object> ll = Arrays.asList(arr);
System.out.println(ll);
}
结果:
1 9 8 4 5 3
[1, 9, 8, 4, 5, 3]
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