Java集合全集

Java集合概述

在Java中，集合主要包括以下四种：

• Collection
• List
• Set
• Iterator
• Map

虽然List、Set是Collection的子接口，但是这里分开讲

Map、和Collection属于同一级别

Collection接口

1. 动态对象数组，区别于数组的是可以对象的内容可以任意扩充
2. 特点：性能高；容易扩展和修改
3. Collection常用子类：List、Set、Queue

List接口

1. 可以存放任意的数据

2. 数据可以重复

3. List常用子类：ArrayList、Vector

4. 常用方法

   boolean isEmpty();		// 判断集合是否为空
   int indexOf(Object o);	// 查找指定的对象是否存在（遍历方式查找）
   
   // 将nums数组转换为list
   List<Integer> list = Arrays.stream(nums).boxed().toList();	
   List<Integer> list = Arrays.stream(nums).boxed().collect(Collectors.toList());
   // 在Java 16及更高版本中，Stream.toList()返回的是一个不可修改的列表
   // 因此在尝试对其排序时会出现错误。可以改用Collectors.toList()来创建一个可修改的列表
   
   // list转换为数组
   list
       .stream().sorted()	// 排序，返回的是Stream<T>
       .toList().toArray(numbers);	// 转换为数组，需要先转换为List（stream也有toList方法，不转换为list，会报错）
   // lambda写法
   Integer[] numbers = list.stream().sorted().toArray(Integer[]::new);		// 写法①：流直接转换为数组
   Integer[] numbers =  list.stream().sorted().toList().toArray(Integer[]::new);	// 写法②：流先转换为list，再转换为数组

5. 比较Vector

   比较	Array List	Vector
   推出时间	JDK1.2之后推出	JDK1.0
   性能	采用异步处理方式，性能高	采用同步处理方式，性能低
   线程安全	属于非线程安全	属于线程安全

Set接口

1. 不能加入重复元素

2. 可以排序（本身不支持排序，它是基于哈希表实现的，不保证元素的顺序。但是，可以将 HashSet 的元素转移到一个排序的列表或集合中，如 TreeSet，TreeSet 自动对元素进行排序（红黑树算法），因为它实现了 SortedSet 接口。）

   public static void main(String[] args) {
       HashSet<Integer> hashSet = new HashSet<>();
       hashSet.add(3);
       hashSet.add(1);
       hashSet.add(4);
       hashSet.add(2);
       hashSet.add(5);
   
       // 将 HashSet 元素添加到 TreeSet 中，自动排序
       TreeSet<Integer> treeSet = new TreeSet<>(hashSet);
   
       // 打印排序后的元素
       for (Integer number : treeSet) {
           System.out.println(number);
       }
   }

3. 常用子类：HashSet、TreeSet

4. 与list转换：

   set.stream().collect(Collectors.toList());		// 借助流，转换为List类型
   new ArrayList<>(itemIds)			// 效果等同

Iterator接口

1. 集合输出的标准操作：标准操作，使用Iterator接口

2. 操作原理：Iterator是专门的迭代输出接口，迭代输出就是将元素一个个进行判断，判断其是否有内容，如果有内容则把内容取出

3. 常用方法：

   boolean hasNext();		// 如果仍有元素可以迭代，则返回true
   E next();				// 返回迭代的下一个元素
   void remove();			// 从迭代器指向的collection中移除迭代器返回的最后一个元素

4. 案例：

   public static void main() {
       List<String> list = new ArrayList<>();
       list.add("A");
       list.add("B");
       list.add("C");
       list.add("D");
       list.add("E");
       list.add("F");
       
       Iterator<String> iter = list.iterator();
       while(iter.hasNext()){
           
           String str = iter.next();
           
           if ("A".equals(str)) {
               
               iter.remove();
               
           } else {
               System.out.println(str);
           }
       }
       /**
        * list set
        */
   }
   
   // 错误示范：集合迭代时，不能同时进行元素删除
   while(iter.hasNext()){
       String str = iter.next();
       if ("A".equals(str)) {
           iter.remove();  
       } 
   }

Map接口

1. 保存形式：
   • key ——> value的方式保存
   • 例：小雪：15806880888
2. 常用子类：
   • HashMap：无序存放，key不允许重复
   • Hashtable：无序存放，key不允许重复
   • TreeMap：（按键）有序（红黑树算法）存放，key不允许重复

Stack接口

1. Stack继承了Vector，Vector和ArrayList类似，都是动态的顺序表

2. 常用方法：

   方法	功能
   Stack()	构造一个空的栈
   E push(E e)	将e入栈，并返回e
   E pop()	将栈顶元素出栈并返回
   E peek()	获取栈顶元素
   int size()	获取栈中有效元素个数
   boolean empty()	检测栈是否为空

Queue接口

1. Queue是普通队列，Deque是双端队列

2. 普通队列常用的类有：PriorityQueue优先权队列

3. 双端队列常用类有：LinkedList队列、ArrayDeque队列

4. Java 已不推荐使用 Stack，而是推荐使用更高效的 ArrayDeque，次选 LinkedList 。

5. Queue和Deque常用方法对比：

   操作	Queue方法	Deque方法
   会抛异常
   入队	add(e)	addLast(e)
   出队	remove()	removeFirst()
   得到队头的引用	element()	getFirst()
   不会抛异常
   入队	offer(e)	offerLast(e)
   出队	poll()	pollFirst()
   得到队头的引用	peek()	peekFirst()

6. Deque作为双端队列的特有方法：

   	操作头	操作头	操作尾	操作尾
   	会抛异常	不会抛异常	会抛异常	不会抛异常
   插入	addFirst(e)	offerFirst(e)	addLast(e)	offerLast(e)
   删除	removeFirst()	pollFirst()	removeLast()	pollLast()
   取值	getFirst()	peekFirst()	getLast()	peekLast()