Java 数据结构
Java工具包提供了强大的数据结构。在Java中的数据结构主要包括以下几种接口和类：
- 枚举（Enumeration）
- 位集合（BitSet）
- 向量（Vector）
- 栈（Stack）
- 字典（Dictionary）
- 哈希表（Hashtable）
- 属性（Properties）
以上这些类是传统遗留的，在Java2中引入了一种新的框架-集合框架(Collection)，我们后面再讨论。
枚举（Enumeration）
枚举（Enumeration）接口虽然它本身不属于数据结构,但它在其他数据结构的范畴里应用很广。 枚举（The Enumeration）接口定义了一种从数据结构中取回连续元素的方式。
例如，枚举定义了一个叫nextElement 的方法，该方法用来得到一个包含多元素的数据结构的下一个元素。
关于枚举接口的更多信息，请参见枚举（Enumeration）。
位集合（BitSet）
位集合类实现了一组可以单独设置和清除的位或标志。
该类在处理一组布尔值的时候非常有用，你只需要给每个值赋值一"位"，然后对位进行适当的设置或清除，就可以对布尔值进行操作了。
关于该类的更多信息，请参见位集合（BitSet）。
向量（Vector）
向量（Vector）类和传统数组非常相似，但是Vector的大小能根据需要动态的变化。
和数组一样，Vector对象的元素也能通过索引访问。
使用Vector类最主要的好处就是在创建对象的时候不必给对象指定大小，它的大小会根据需要动态的变化。
关于该类的更多信息，请参见向量(Vector)
栈（Stack）
栈（Stack）实现了一个后进先出（LIFO）的数据结构。
你可以把栈理解为对象的垂直分布的栈，当你添加一个新元素时，就将新元素放在其他元素的顶部。
当你从栈中取元素的时候，就从栈顶取一个元素。换句话说，最后进栈的元素最先被取出。
关于该类的更多信息，请参见栈（Stack）。
字典（Dictionary）
字典（Dictionary） 类是一个抽象类，它定义了键映射到值的数据结构。
当你想要通过特定的键而不是整数索引来访问数据的时候，这时候应该使用Dictionary。
由于Dictionary类是抽象类，所以它只提供了键映射到值的数据结构，而没有提供特定的实现。
关于该类的更多信息，请参见字典（ Dictionary）。
哈希表（Hashtable）
Hashtable类提供了一种在用户定义键结构的基础上来组织数据的手段。
例如，在地址列表的哈希表中，你可以根据邮政编码作为键来存储和排序数据，而不是通过人名。
哈希表键的具体含义完全取决于哈希表的使用情景和它包含的数据。
关于该类的更多信息，请参见哈希表（HashTable）。
属性（Properties）
Properties 继承于 Hashtable.Properties 类表示了一个持久的属性集.属性列表中每个键及其对应值都是一个字符串。
Properties 类被许多Java类使用。例如，在获取环境变量时它就作为System.getProperties()方法的返回值。
Java 集合框架
早在 Java 2 中之前，Java 就提供了特设类。比如：Dictionary, Vector, Stack, 和 Properties 这些类用来存储和操作对象组。
虽然这些类都非常有用，但是它们缺少一个核心的，统一的主题。由于这个原因，使用 Vector 类的方式和使用 Properties 类的方式有着很大不同。
集合框架被设计成要满足以下几个目标。
- 该框架必须是高性能的。基本集合（动态数组，链表，树，哈希表）的实现也必须是高效的。
- 该框架允许不同类型的集合，以类似的方式工作，具有高度的互操作性。
- 对一个集合的扩展和适应必须是简单的。
为此，整个集合框架就围绕一组标准接口而设计。你可以直接使用这些接口的标准实现，诸如： LinkedList, HashSet, 和 TreeSet 等,除此之外你也可以通过这些接口实现自己的集合。
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：
- 接口：是代表集合的抽象数据类型。例如 Collection、List、Set、Map 等。之所以定义多个接口，是为了以不同的方式操作集合对象
- 实现（类）：是集合接口的具体实现。从本质上讲，它们是可重复使用的数据结构，例如：ArrayList、LinkedList、HashSet、HashMap。
- 算法：是实现集合接口的对象里的方法执行的一些有用的计算，例如：搜索和排序，这些算法实现了多态，那是因为相同的方法可以在相似的接口上有着不同的实现。
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。
集合框架体系如图所示
Java 集合框架提供了一套性能优良，使用方便的接口和类，java集合框架位于java.util包中， 所以当使用集合框架的时候需要进行导包。
集合接口
集合框架定义了一些接口。本节提供了每个接口的概述：
序号 | 接口描述 |
1 | Collection 接口 Collection 是最基本的集合接口，一个 Collection 代表一组 Object，即 Collection 的元素, Java不提供直接继承自Collection的类，只提供继承于的子接口(如List和set)。 Collection 接口存储一组不唯一，无序的对象。 |
2 | List 接口 List接口是一个有序的 Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置，能够通过索引(元素在List中位置，类似于数组的下标)来访问List中的元素，第一个元素的索引为 0，而且允许有相同的元素。 List 接口存储一组不唯一，有序（插入顺序）的对象。 |
3 | Set Set 具有与 Collection 完全一样的接口，只是行为上不同，Set 不保存重复的元素。 Set 接口存储一组唯一，无序的对象。 |
4 | SortedSet 继承于Set保存有序的集合。 |
5 | Map Map 接口存储一组键值对象，提供key（键）到value（值）的映射。 |
6 | Map.Entry 描述在一个Map中的一个元素（键/值对）。是一个 Map 的内部接口。 |
7 | SortedMap 继承于 Map，使 Key 保持在升序排列。 |
8 | Enumeration 这是一个传统的接口和定义的方法，通过它可以枚举（一次获得一个）对象集合中的元素。这个传统接口已被迭代器取代。 |
Set和List的区别
- 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 检索效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变 <实现类有HashSet,TreeSet>。
- 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> 。
集合实现类（集合类）
Java提供了一套实现了Collection接口的标准集合类。其中一些是具体类，这些类可以直接拿来使用，而另外一些是抽象类，提供了接口的部分实现。
标准集合类汇总于下表：
序号 | 类描述 |
1 | AbstractCollection 实现了大部分的集合接口。 |
2 | AbstractList 继承于AbstractCollection 并且实现了大部分List接口。 |
3 | AbstractSequentialList 继承于 AbstractList ，提供了对数据元素的链式访问而不是随机访问。 |
4 | 该类实现了List接口，允许有null（空）元素。主要用于创建链表数据结构，该类没有同步方法，如果多个线程同时访问一个List，则必须自己实现访问同步，解决方法就是在创建List时候构造一个同步的List。例如： List list=Collections.synchronizedList(newLinkedList(...)); LinkedList 查找效率低。 |
5 | 该类也是实现了List的接口，实现了可变大小的数组，随机访问和遍历元素时，提供更好的性能。该类也是非同步的,在多线程的情况下不要使用。ArrayList 增长当前长度的50%，插入删除效率低。 |
6 | AbstractSet 继承于AbstractCollection 并且实现了大部分Set接口。 |
7 | 该类实现了Set接口，不允许出现重复元素，不保证集合中元素的顺序，允许包含值为null的元素，但最多只能一个。 |
8 | LinkedHashSet 具有可预知迭代顺序的 Set 接口的哈希表和链接列表实现。 |
9 | TreeSet 该类实现了Set接口，可以实现排序等功能。 |
10 | AbstractMap 实现了大部分的Map接口。 |
11 | HashMap HashMap 是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射。 该类实现了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。 |
12 | TreeMap 继承了AbstractMap，并且使用一颗树。 |
13 | WeakHashMap 继承AbstractMap类，使用弱密钥的哈希表。 |
14 | LinkedHashMap 继承于HashMap，使用元素的自然顺序对元素进行排序. |
15 | IdentityHashMap 继承AbstractMap类，比较文档时使用引用相等。 |
在前面的教程中已经讨论通过java.util包中定义的类，如下所示：
序号 | 类描述 |
1 | Vector 该类和ArrayList非常相似，但是该类是同步的，可以用在多线程的情况，该类允许设置默认的增长长度，默认扩容方式为原来的2倍。 |
2 | Stack 栈是Vector的一个子类，它实现了一个标准的后进先出的栈。 |
3 | Dictionary Dictionary 类是一个抽象类，用来存储键/值对，作用和Map类相似。 |
4 | Hashtable Hashtable 是 Dictionary(字典) 类的子类，位于 java.util 包中。 |
5 | Properties Properties 继承于 Hashtable，表示一个持久的属性集，属性列表中每个键及其对应值都是一个字符串。 |
6 | BitSet 一个Bitset类创建一种特殊类型的数组来保存位值。BitSet中数组大小会随需要增加。 |
集合算法
集合框架定义了几种算法，可用于集合和映射。这些算法被定义为集合类的静态方法。
在尝试比较不兼容的类型时，一些方法能够抛出 ClassCastException异常。当试图修改一个不可修改的集合时，抛出UnsupportedOperationException异常。
集合定义三个静态的变量：EMPTY_SET，EMPTY_LIST，EMPTY_MAP的。这些变量都不可改变。
序号 | 算法描述 |
1 | Collection Algorithms 这里是一个列表中的所有算法实现。 |
如何使用迭代器
通常情况下，你会希望遍历一个集合中的元素。例如，显示集合中的每个元素。
一般遍历数组都是采用for循环或者增强for，这两个方法也可以用在集合框架，但是还有一种方法是采用迭代器遍历集合框架，它是一个对象，实现了Iterator 接口或 ListIterator接口。
迭代器，使你能够通过循环来得到或删除集合的元素。ListIterator 继承了 Iterator，以允许双向遍历列表和修改元素。
序号 | 迭代器方法描述 |
1 | 使用 Java Iterator 这里通过实例列出 Iterator 和 ListIterator 接口提供的所有方法。 |
遍历 ArrayList
实例
import java.util.*;
public class Test{
public static void main(String[] args) {
List<String> list=new ArrayList<String>();
list.add("Hello");
list.add("World");
list.add("HAHAHAHA");
//第一种遍历方法使用 For-Each 遍历 List
for (String str : list) { //也可以改写 for(int i=0;i<list.size();i++) 这种形式
System.out.println(str);
}
//第二种遍历，把链表变为数组相关的内容进行遍历
String[] strArray=new String[list.size()];
list.toArray(strArray);
for(int i=0;i<strArray.length;i++) //这里也可以改写为 for(String str:strArray) 这种形式
{
System.out.println(strArray[i]);
}
//第三种遍历 使用迭代器进行相关遍历
Iterator<String> ite=list.iterator();
while(ite.hasNext())//判断下一个元素之后有值
{
System.out.println(ite.next());
}
}
}
解析：
三种方法都是用来遍历ArrayList集合，第三种方法是采用迭代器的方法，该方法可以不用担心在遍历的过程中会超出集合的长度。
遍历 Map
实例
import java.util.*;
public class Test{
public static void main(String[] args) {
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
map.put("1", "value1");
map.put("2", "value2");
map.put("3", "value3");
//第一种：普遍使用，二次取值
System.out.println("通过Map.keySet遍历key和value：");
for (String key : map.keySet()) {
System.out.println("key= "+ key + " and value= " + map.get(key));
}
//第二种
System.out.println("通过Map.entrySet使用iterator遍历key和value：");
Iterator<Map.Entry<String, String>> it = map.entrySet().iterator();
while (it.hasNext()) {
Map.Entry<String, String> entry = it.next();
System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
}
//第三种：推荐，尤其是容量大时
System.out.println("通过Map.entrySet遍历key和value");
for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
}
//第四种
System.out.println("通过Map.values()遍历所有的value，但不能遍历key");
for (String v : map.values()) {
System.out.println("value= " + v);
}
}
}
如何使用比较器
TreeSet和TreeMap的按照排序顺序来存储元素. 然而，这是通过比较器来精确定义按照什么样的排序顺序。
这个接口可以让我们以不同的方式来排序一个集合。
序号 | 比较器方法描述 |
1 | 使用 Java Comparator 这里通过实例列出Comparator接口提供的所有方法 |
总结
Java集合框架为程序员提供了预先包装的数据结构和算法来操纵他们。
集合是一个对象，可容纳其他对象的引用。集合接口声明对每一种类型的集合可以执行的操作。
集合框架的类和接口均在java.util包中。
任何对象加入集合类后，自动转变为Object类型，所以在取出的时候，需要进行强制类型转换。
Java ArrayList
编辑 Java 集合框架
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
- E: 泛型数据类型，用于设置 objectName 的数据类型，只能为引用数据类型。
- objectName: 对象名。
ArrayList 是一个数组队列，提供了相关的添加、删除、修改、遍历等功能。
添加元素
ArrayList 类提供了很多有用的方法，添加元素到 ArrayList 可以使用 add() 方法:
实例
import java.util.ArrayList;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Weibo");
System.out.println(sites);
}
}
以上实例，执行输出结果为：
[Google, Runoob, Taobao, Weibo]
访问元素
访问 ArrayList 中的元素可以使用 get() 方法：
实例
import java.util.ArrayList;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Weibo");
System.out.println(sites.get(1)); // 访问第二个元素
}
}
注意：数组的索引值从 0 开始。
以上实例，执行输出结果为：
Runoob
修改元素
如果要修改 ArrayList 中的元素可以使用 set() 方法：
实例
import java.util.ArrayList;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Weibo");
sites.set(2, "Wiki"); // 第一个参数为索引位置，第二个为要修改的值
System.out.println(sites);
}
}
以上实例，执行输出结果为：
[Google, Runoob, Wiki, Weibo]
删除元素
如果要删除 ArrayList 中的元素可以使用 remove() 方法：
实例
import java.util.ArrayList;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Weibo");
sites.remove(3); // 删除第四个元素
System.out.println(sites);
}
}
以上实例，执行输出结果为：
[Google, Runoob, Taobao]
计算大小
如果要计算 ArrayList 中的元素数量可以使用 size() 方法：
实例
import java.util.ArrayList;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Weibo");
System.out.println(sites.size());
}
}
以上实例，执行输出结果为：
4
迭代数组列表
我们可以使用 for 来迭代数组列表中的元素：
实例
import java.util.ArrayList;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Weibo");
for (int i = 0; i < sites.size(); i++) {
System.out.println(sites.get(i));
}
}
}
以上实例，执行输出结果为：
Google
Runoob
Taobao
Weibo
也可以使用 for-each 来迭代元素：
实例
import java.util.ArrayList;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Weibo");
for (String i : sites) {
System.out.println(i);
}
}
}
以上实例，执行输出结果为：
Google
Runoob
Taobao
Weibo
其他的引用类型
ArrayList 中的元素实际上是对象，在以上实例中，数组列表元素都是字符串 String 类型。
如果我们要存储其他类型，而 <E> 只能为引用数据类型，这时我们就需要使用到基本类型的包装类。
基本类型对应的包装类表如下：
基本类型 | 引用类型 |
boolean | Boolean |
byte | Byte |
short | Short |
int | Integer |
long | Long |
float | Float |
double | Double |
char | Character |
此外，BigInteger、BigDecimal 用于高精度的运算，BigInteger 支持任意精度的整数，也是引用类型，但它们没有相对应的基本类型。
ArrayList<Integer> li=new ArrayList<>(); // 存放整数元素
ArrayList<Character> li=new ArrayList<>(); // 存放字符元素
以下实例使用 ArrayList 存储数字(使用 Integer 类型):
实例
import java.util.ArrayList;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> myNumbers = new ArrayList<Integer>();
myNumbers.add(10);
myNumbers.add(15);
myNumbers.add(20);
myNumbers.add(25);
for (int i : myNumbers) {
System.out.println(i);
}
}
}
以上实例，执行输出结果为：
10
15
20
25
ArrayList 排序
Collections 类也是一个非常有用的类，位于 java.util 包中，提供的 sort() 方法可以对字符或数字列表进行排序。
以下实例对字母进行排序：
实例
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections; // 引入 Collections 类
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
sites.add("Taobao");
sites.add("Wiki");
sites.add("Runoob");
sites.add("Weibo");
sites.add("Google");
Collections.sort(sites); // 字母排序
for (String i : sites) {
System.out.println(i);
}
}
}
以上实例，执行输出结果为：
Google
Runoob
Taobao
Weibo
Wiki
以下实例对数字进行排序：
实例
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections; // 引入 Collections 类
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> myNumbers = new ArrayList<Integer>();
myNumbers.add(33);
myNumbers.add(15);
myNumbers.add(20);
myNumbers.add(34);
myNumbers.add(8);
myNumbers.add(12);
Collections.sort(myNumbers); // 数字排序
for (int i : myNumbers) {
System.out.println(i);
}
}
}
以上实例，执行输出结果为：
8
12
15
20
33
34
Java ArrayList 方法
Java ArrayList 常用方法列表如下：
方法 | 描述 |
将元素插入到指定位置的 arraylist 中 | |
添加集合中的所有元素到 arraylist 中 | |
删除 arraylist 中的所有元素 | |
复制一份 arraylist | |
判断元素是否在 arraylist | |
通过索引值获取 arraylist 中的元素 | |
返回 arraylist 中元素的索引值 | |
删除存在于指定集合中的 arraylist 里的所有元素 | |
删除 arraylist 里的单个元素 | |
返回 arraylist 里元素数量 | |
判断 arraylist 是否为空 | |
截取部分 arraylist 的元素 | |
替换 arraylist 中指定索引的元素 | |
对 arraylist 元素进行排序 | |
将 arraylist 转换为数组 | |
将 arraylist 转换为字符串 | |
设置指定容量大小的 arraylist | |
返回指定元素在 arraylist 中最后一次出现的位置 | |
保留 arraylist 中在指定集合中也存在的那些元素 | |
查看 arraylist 是否包含指定集合中的所有元素 | |
将 arraylist 中的容量调整为数组中的元素个数 | |
删除 arraylist 中指定索引之间存在的元素 | |
将给定的操作内容替换掉数组中每一个元素 | |
删除所有满足特定条件的 arraylist 元素 | |
遍历 arraylist 中每一个元素并执行特定操作 |
更多 API 方法可以查看：ArrayList
Java LinkedList
编辑 Java 集合框架
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 的增加和删除的操作效率更高，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。
LinkedList 继承了 AbstractSequentialList 类。
LinkedList 实现了 Queue 接口，可作为队列使用。
LinkedList 实现了 List 接口，可进行列表的相关操作。
LinkedList 实现了 Deque 接口，可作为队列使用。
LinkedList 实现了 Cloneable 接口，可实现克隆。
LinkedList 实现了 java.io.Serializable 接口，即可支持序列化，能通过序列化去传输。
LinkedList 类位于 java.util 包中，使用前需要引入它，语法格式如下：
// 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
创建一个简单的链表实例：
实例
// 引入 LinkedList 类
import java.util.LinkedList;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Weibo");
System.out.println(sites);
}
}
以上实例，执行输出结果为：
[Google, Runoob, Taobao, Weibo]
更多的情况下我们使用 ArrayList 访问列表中的随机元素更加高效，但以下几种情况 LinkedList 提供了更高效的方法。
在列表开头添加元素：
实例
// 引入 LinkedList 类
import java.util.LinkedList;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
// 使用 addFirst() 在头部添加元素
sites.addFirst("Wiki");
System.out.println(sites);
}
}
以上实例，执行输出结果为：
[Wiki, Google, Runoob, Taobao]
在列表结尾添加元素：
实例
// 引入 LinkedList 类
import java.util.LinkedList;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
// 使用 addLast() 在尾部添加元素
sites.addLast("Wiki");
System.out.println(sites);
}
}
以上实例，执行输出结果为：
[Google, Runoob, Taobao, Wiki]
在列表开头移除元素：
实例
// 引入 LinkedList 类
import java.util.LinkedList;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Weibo");
// 使用 removeFirst() 移除头部元素
sites.removeFirst();
System.out.println(sites);
}
}
以上实例，执行输出结果为：
[Runoob, Taobao, Weibo]
在列表结尾移除元素：
实例
// 引入 LinkedList 类
import java.util.LinkedList;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Weibo");
// 使用 removeLast() 移除尾部元素
sites.removeLast();
System.out.println(sites);
}
}
以上实例，执行输出结果为：
[Google, Runoob, Taobao]
获取列表开头的元素：
实例
// 引入 LinkedList 类
import java.util.LinkedList;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Weibo");
// 使用 getFirst() 获取头部元素
System.out.println(sites.getFirst());
}
}
以上实例，执行输出结果为：
Google
获取列表结尾的元素：
实例
// 引入 LinkedList 类
import java.util.LinkedList;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Weibo");
// 使用 getLast() 获取尾部元素
System.out.println(sites.getLast());
}
}
以上实例，执行输出结果为：
Weibo
迭代元素
我们可以使用 for 配合 size() 方法来迭代列表中的元素：
实例
// 引入 LinkedList 类
import java.util.LinkedList;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Weibo");
for (int size = sites.size(), i = 0; i < size; i++) {
System.out.println(sites.get(i));
}
}
}
size() 方法用于计算链表的大小。
以上实例，执行输出结果为：
Google
Runoob
Taobao
Weibo
也可以使用 for-each 来迭代元素：
实例
// 引入 LinkedList 类
import java.util.LinkedList;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> sites = new LinkedList<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Weibo");
for (String i : sites) {
System.out.println(i);
}
}
}
以上实例，执行输出结果为：
Google
Runoob
Taobao
Weibo
常用方法
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。 |
Java HashSet
编辑 Java 集合框架
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。
HashSet 中的元素实际上是对象，一些常见的基本类型可以使用它的包装类。
基本类型对应的包装类表如下：
基本类型 | 引用类型 |
boolean | Boolean |
byte | Byte |
short | Short |
int | Integer |
long | Long |
float | Float |
double | Double |
char | Character |
HashSet 类位于 java.util 包中，使用前需要引入它，语法格式如下：
import java.util.HashSet; // 引入 HashSet 类
以下实例我们创建一个 HashSet 对象 sites，用于保存字符串元素：
HashSet<String> sites = new HashSet<String>();
添加元素
HashSet 类提供了很多有用的方法，添加元素可以使用 add() 方法:
实例
// 引入 HashSet 类
import java.util.HashSet;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
HashSet<String> sites = new HashSet<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Zhihu");
sites.add("Runoob"); // 重复的元素不会被添加
System.out.println(sites);
}
}
执行以上代码，输出结果如下：
[Google, Runoob, Zhihu, Taobao]
在上面的实例中，Runoob 被添加了两次，它在集合中也只会出现一次，因为集合中的每个元素都必须是唯一的。
判断元素是否存在
我们可以使用 contains() 方法来判断元素是否存在于集合当中:
实例
// 引入 HashSet 类
import java.util.HashSet;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
HashSet<String> sites = new HashSet<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Zhihu");
sites.add("Runoob"); // 重复的元素不会被添加
System.out.println(sites.contains("Taobao"));
}
}
执行以上代码，输出结果如下：
true
删除元素
我们可以使用 remove() 方法来删除集合中的元素:
实例
// 引入 HashSet 类
import java.util.HashSet;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
HashSet<String> sites = new HashSet<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Zhihu");
sites.add("Runoob"); // 重复的元素不会被添加
sites.remove("Taobao"); // 删除元素，删除成功返回 true，否则为 false
System.out.println(sites);
}
}
执行以上代码，输出结果如下：
[Google, Runoob, Zhihu]
删除集合中所有元素可以使用 clear 方法：
实例
// 引入 HashSet 类
import java.util.HashSet;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
HashSet<String> sites = new HashSet<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Zhihu");
sites.add("Runoob"); // 重复的元素不会被添加
sites.clear();
System.out.println(sites);
}
}
执行以上代码，输出结果如下：
[]
计算大小
如果要计算 HashSet 中的元素数量可以使用 size() 方法：
实例
// 引入 HashSet 类
import java.util.HashSet;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
HashSet<String> sites = new HashSet<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Zhihu");
sites.add("Runoob"); // 重复的元素不会被添加
System.out.println(sites.size());
}
}
执行以上代码，输出结果如下：
4
迭代 HashSet
可以使用 for-each 来迭代 HashSet 中的元素。
实例
// 引入 HashSet 类
import java.util.HashSet;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
HashSet<String> sites = new HashSet<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Zhihu");
sites.add("Runoob"); // 重复的元素不会被添加
for (String i : sites) {
System.out.println(i);
}
}
}
执行以上代码，输出结果如下：
Google
Runoob
Zhihu
Taobao
Java HashMap
编辑 Java 集合框架
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。
HashMap 中的元素实际上是对象，一些常见的基本类型可以使用它的包装类。
基本类型对应的包装类表如下：
基本类型 | 引用类型 |
boolean | Boolean |
byte | Byte |
short | Short |
int | Integer |
long | Long |
float | Float |
double | Double |
char | Character |
HashMap 类位于 java.util 包中，使用前需要引入它，语法格式如下：
import java.util.HashMap; // 引入 HashMap 类
以下实例我们创建一个 HashMap 对象 Sites， 整型（Integer）的 key 和字符串（String）类型的 value：
HashMap<Integer, String> Sites = new HashMap<Integer, String>();
添加元素
HashMap 类提供了很多有用的方法，添加键值对(key-value)可以使用 put() 方法:
实例
// 引入 HashMap 类
import java.util.HashMap;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建 HashMap 对象 Sites
HashMap<Integer, String> Sites = new HashMap<Integer, String>();
// 添加键值对
Sites.put(1, "Google");
Sites.put(2, "Runoob");
Sites.put(3, "Taobao");
Sites.put(4, "Zhihu");
System.out.println(Sites);
}
}
执行以上代码，输出结果如下：
{1=Google, 2=Runoob, 3=Taobao, 4=Zhihu}
以下实例创建一个字符串（String）类型的 key 和字符串（String）类型的 value：
实例
// 引入 HashMap 类
import java.util.HashMap;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
// 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);
}
}
执行以上代码，输出结果如下：
{four=Zhihu, one=Google, two=Runoob, three=Taobao}
访问元素
我们可以使用 get(key) 方法来获取 key 对应的 value:
实例
// 引入 HashMap 类
import java.util.HashMap;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建 HashMap 对象 Sites
HashMap<Integer, String> Sites = new HashMap<Integer, String>();
// 添加键值对
Sites.put(1, "Google");
Sites.put(2, "Runoob");
Sites.put(3, "Taobao");
Sites.put(4, "Zhihu");
System.out.println(Sites.get(3));
}
}
执行以上代码，输出结果如下：
Taobao
删除元素
我们可以使用 remove(key) 方法来删除 key 对应的键值对(key-value):
实例
// 引入 HashMap 类
import java.util.HashMap;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建 HashMap 对象 Sites
HashMap<Integer, String> Sites = new HashMap<Integer, String>();
// 添加键值对
Sites.put(1, "Google");
Sites.put(2, "Runoob");
Sites.put(3, "Taobao");
Sites.put(4, "Zhihu");
Sites.remove(4);
System.out.println(Sites);
}
}
执行以上代码，输出结果如下：
{1=Google, 2=Runoob, 3=Taobao}
删除所有键值对(key-value)可以使用 clear 方法：
实例
// 引入 HashMap 类
import java.util.HashMap;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建 HashMap 对象 Sites
HashMap<Integer, String> Sites = new HashMap<Integer, String>();
// 添加键值对
Sites.put(1, "Google");
Sites.put(2, "Runoob");
Sites.put(3, "Taobao");
Sites.put(4, "Zhihu");
Sites.clear();
System.out.println(Sites);
}
}
执行以上代码，输出结果如下：
{}
计算大小
如果要计算 HashMap 中的元素数量可以使用 size() 方法：
实例
// 引入 HashMap 类
import java.util.HashMap;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建 HashMap 对象 Sites
HashMap<Integer, String> Sites = new HashMap<Integer, String>();
// 添加键值对
Sites.put(1, "Google");
Sites.put(2, "Runoob");
Sites.put(3, "Taobao");
Sites.put(4, "Zhihu");
System.out.println(Sites.size());
}
}
执行以上代码，输出结果如下：
4
迭代 HashMap
可以使用 for-each 来迭代 HashMap 中的元素。
如果你只想获取 key，可以使用 keySet() 方法，然后可以通过 get(key) 获取对应的 value，如果你只想获取 value，可以使用 values() 方法。
实例
// 引入 HashMap 类
import java.util.HashMap;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建 HashMap 对象 Sites
HashMap<Integer, String> Sites = new HashMap<Integer, String>();
// 添加键值对
Sites.put(1, "Google");
Sites.put(2, "Runoob");
Sites.put(3, "Taobao");
Sites.put(4, "Zhihu");
// 输出 key 和 value
for (Integer 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 + ", ");
}
}
}
执行以上代码，输出结果如下：
key: 1 value: Google
key: 2 value: Runoob
key: 3 value: Taobao
key: 4 value: Zhihu
Google, Runoob, Taobao, Zhihu,
Java HashMap 方法
hashmap
Java HashMap 常用方法列表如下：
方法 | 描述 |
删除 hashMap 中的所有键/值对 | |
复制一份 hashMap | |
判断 hashMap 是否为空 | |
计算 hashMap 中键/值对的数量 | |
将键/值对添加到 hashMap 中 | |
将所有键/值对添加到 hashMap 中 | |
如果 hashMap 中不存在指定的键，则将指定的键/值对插入到 hashMap 中。 | |
删除 hashMap 中指定键 key 的映射关系 | |
检查 hashMap 中是否存在指定的 key 对应的映射关系。 | |
检查 hashMap 中是否存在指定的 value 对应的映射关系。 | |
替换 hashMap 中是指定的 key 对应的 value。 | |
将 hashMap 中的所有映射关系替换成给定的函数所执行的结果。 | |
获取指定 key 对应对 value | |
获取指定 key 对应对 value，如果找不到 key ，则返回设置的默认值 | |
对 hashMap 中的每个映射执行指定的操作。 | |
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。 |
返回 hashMap 中存在的所有 value 值。 | |
添加键值对到 hashMap 中 | |
对 hashMap 中指定 key 的值进行重新计算 | |
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 | |
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）
编辑 Java 集合框架
Java迭代器（Iterator）是 Java 集合框架中的一种机制，是一种用于遍历集合（如列表、集合和映射等）的接口。
它提供了一种统一的方式来访问集合中的元素，而不需要了解底层集合的具体实现细节。
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。
迭代器接口定义了几个方法，最常用的是以下三个：
- next() - 返回迭代器的下一个元素，并将迭代器的指针移到下一个位置。
- hasNext() - 用于判断集合中是否还有下一个元素可以访问。
- remove() - 从集合中删除迭代器最后访问的元素（可选操作）。
Iterator 类位于 java.util 包中，使用前需要引入它，语法格式如下：
import java.util.Iterator; // 引入 Iterator 类
通过使用迭代器，我们可以逐个访问集合中的元素，而不需要使用传统的 for 循环或索引。这种方式更加简洁和灵活，并且适用于各种类型的集合。
获取一个迭代器
集合想获取一个迭代器可以使用 iterator() 方法:
实例
// 引入 ArrayList 和 Iterator 类
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合
ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Zhihu");
// 获取迭代器
Iterator<String> it = sites.iterator();
// 输出集合中的第一个元素
System.out.println(it.next());
}
}
执行以上代码，输出结果如下：
Google
使用迭代器遍历集合时，如果在遍历过程中对集合进行了修改（例如添加或删除元素），可能会导致 ConcurrentModificationException 异常，为了避免这个问题，可以使用迭代器自身的 remove() 方法进行删除操作。
循环集合元素
让迭代器 it 逐个返回集合中所有元素最简单的方法是使用 while 循环：
while(it.hasNext()) {
System.out.println(it.next());
}
以下输出集合 sites 中的所有元素：
实例
// 引入 ArrayList 和 Iterator 类
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合
ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
sites.add("Google");
sites.add("Runoob");
sites.add("Taobao");
sites.add("Zhihu");
// 获取迭代器
Iterator<String> it = sites.iterator();
// 输出集合中的所有元素
while(it.hasNext()) {
System.out.println(it.next());
}
}
}
执行以上代码，输出结果如下：
Google
Runoob
Taobao
Zhihu
删除元素
要删除集合中的元素可以使用 remove() 方法。
以下实例我们删除集合中小于 10 的元素：
实例
// 引入 ArrayList 和 Iterator 类
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<Integer>();
numbers.add(12);
numbers.add(8);
numbers.add(2);
numbers.add(23);
Iterator<Integer> it = numbers.iterator();
while(it.hasNext()) {
Integer i = it.next();
if(i < 10) {
it.remove(); // 删除小于 10 的元素
}
}
System.out.println(numbers);
}
}
执行以上代码，输出结果如下：
[12, 23]
注意：Java 迭代器是一种单向遍历机制，即只能从前往后遍历集合中的元素，不能往回遍历。同时，在使用迭代器遍历集合时，不能直接修改集合中的元素，而是需要使用迭代器的 remove() 方法来删除当前元素。
Java Object 类
Java Object 类是所有类的父类，也就是说 Java 的所有类都继承了 Object，子类可以使用 Object 的所有方法。
Object 类位于 java.lang 包中，编译时会自动导入，我们创建一个类时，如果没有明确继承一个父类，那么它就会自动继承 Object，成为 Object 的子类。
Object 类可以显式继承，也可以隐式继承，以下两种方式是一样的：
显式继承:
public class Runoob extends Object{
}
隐式继承:
public class Runoob {
}
类的构造函数
序号 | 构造方法 & 描述 |
1 | Object() 构造一个新对象。 |
类的方法
下一章（泛型、序列化、网络编程、发送邮件、多线程、Applet基础、文档注释、实例、java8新特性、MySQL连接、java9新特性、测试）
