Java集合Collection、List、Set、Map使用詳解文檔

1、優(yōu)質(zhì)文檔Java集合排序及java集合類詳解(Co I Iect i on, L i st, Set, Map)摘要內(nèi)容集合是Java里面最常用的，也是最重要的一部分。.能夠用好集合 和理解好集合對于做Java程序的開發(fā)擁有無比的好處。本文詳細(xì)解釋 了關(guān)于Java中的集合是如何實現(xiàn)的，以及他們的實現(xiàn)原理。目錄TOCol-3lizu 1 集合框架11.1 集合框架概述2111容器簡介21.1.2 容器的分類41.2 Collection61.2.1 常用方法61.2.2 迭代器81.3 List111.3.1 概述111.3.2 常用方法111.3.3 實現(xiàn)原理151.4 Map181.4.1

2、概述181.4.2 常用方法181.4.3 Comparable接口 241.4.4 實現(xiàn)原理251.4.5 覆寫 hashCode()291.5 Set341.5.1 概述341.5.2 常用方法341.5.3 實現(xiàn)原理391.6 總結(jié):集合框架中常用類比較392 練習(xí)403 附錄：排序421 集合框架1.1 集合框架概述1.1.1 容器簡介到目前為止，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了如何創(chuàng)建多個不同的對象，定義了這 些對象以后，我們就可以利用它們來做一些有意義的事情。.舉例來說，假設(shè)要存儲許多雇員，不同的雇員的區(qū)別僅在于雇員 的身份證號。.我們可以通過身份證號來順序存儲每個雇員，但是在內(nèi) 存中實現(xiàn)呢？是不是

3、要準(zhǔn)備足夠的內(nèi)存來存儲1000個雇員，然后再將 這些雇員逐一插入？如果已經(jīng)插入了 500條記錄，這時需要插入一個身 份證號較低的新雇員，該怎么辦呢？是在內(nèi)存中將500條記錄全部下移 后，再從開頭插入新的記錄？還是創(chuàng)建一個映射來記住每個對象的位 置？當(dāng)決定如何存儲對象的集合時.，必須考慮如下問題。對于對象集合，必須執(zhí)行的操作主要以下三種： 添加新的對象 刪除對象 查找對象我們必須確定如何將新的對象添加到集合中?？梢詫ο筇砑拥郊?合的末尾、開頭或者中間的某個邏輯位置。從集合中刪除一個對象后，對象集合中現(xiàn)有對象會有什么影響呢？ 可能必須將內(nèi)存移來移去，或者就在現(xiàn)有對象所駐留的內(nèi)存位置下一個 “洞”

4、。在內(nèi)存中建立對象集合后，必須確定如何定位特定對象?？山?一種機制，利用該機制可根據(jù)某些搜索條件（例如身份證號）直接定位 到目標(biāo)對象；否則，便需要遍歷集合中的每個對象，直到找到要查找的 對象為止。前面大家已經(jīng)學(xué)習(xí)過了數(shù)組。數(shù)組的作用是可以存取一組數(shù)據(jù)。 但是它卻存在一些缺點，使得無法使用它來比較方便快捷的完成上述應(yīng) 用場景的要求。1. 首先，在很多數(shù)情況下面，我們需要能夠存儲一組數(shù)據(jù)的容 器，這一點雖然數(shù)組可以實現(xiàn)，但是如果我們需要存儲的數(shù)據(jù) 的個數(shù)多少并不確定。比如說：我們需要在容器里面存儲某個 應(yīng)用系統(tǒng)的當(dāng)前的所有的在線用戶信息，而當(dāng)前的在線用戶信 息是時刻都可能在變化的。也就是說，我們

5、需要一種存儲數(shù) 據(jù)的容器，它能夠自動的改變這個容器的所能存放的數(shù)據(jù)數(shù)量 的大小。這一點上，如果使用數(shù)組來存儲的話，就顯得十分的 笨拙O2. 我們再假設(shè)這樣一種場景：假定一個購物網(wǎng)站，經(jīng)過一段時間的運行，我們已經(jīng)存儲了一系列的購物清單了，購物清單中 有商品信息。如果我們想要知道這段時間里面有多少種商品被 銷售出去了。那么我們就需要一個容器能夠自動的過濾掉購物 清單中的關(guān)于商品的重復(fù)信息。如果使用數(shù)組，這也是很難實 現(xiàn)的。3. 最后再想想，我們經(jīng)常會遇到這種情況，我知道某個人的帳號名稱，希望能夠進一步了解這個人的其他的一些信息。也就 是說，我們在一個地方存放一些用戶信息，我們希望能夠通過 用戶的帳

6、號來查找到對應(yīng)的該用戶的其他的一些信息。再舉個 查字典例子：假設(shè)我們希望使用一個容器來存放單詞以及對于 這個單詞的解釋，而當(dāng)我們想要查找某個單詞的意思的時候， 能夠根據(jù)提供的單詞在這個容器中找到對應(yīng)的單詞的解釋。如 果使用數(shù)組來實現(xiàn)的話，就更加的困難了。為解決這些問題，Java里面就設(shè)計了容器集合，不同的容器集合以 不同的格式保存對象。數(shù)學(xué)背景在常見用法中，集合(collection)和數(shù)學(xué)上直觀的集(set)的概 念是相同的。集是一個唯一項組，也就是說組中沒有重復(fù)項。實際上， 集合框架包含了一個Set接口和許多具體的Set類。但正式的集 概念卻比Java技術(shù)提前了一個世紀(jì)，那時英國數(shù)學(xué)家Ge

7、orge Boo Ie按邏輯正式的定義了集的概念。大部分人在小學(xué)時通過我們熟悉的 維恩圖引入的集的交和集的并學(xué)到過一些集的理論。集的基本屬性如下: 集內(nèi)只包含每項的一個實例 集可以是有限的，也可以是無限的 可以定義抽象概念集不僅是邏輯學(xué)、數(shù)學(xué)和計算機科學(xué)的基礎(chǔ)，對于商業(yè)和系統(tǒng)的日 常應(yīng)用來說，它也很實用。連接池這一概念就是數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的一個 開放連接集。Web服務(wù)器必須管理客戶機和連接集。文件描述符提供 了操作系統(tǒng)中另一個集的示例。映射是一種特別的集。它是一種對（pair）集，每個對表示一個元 素到另一元素的單向映射。一些映射示例有： IP地址到域名（DNS）的映射 關(guān)鍵字到數(shù)據(jù)庫記錄的映射

8、字典（詞到含義的映射） 2進制到10進制轉(zhuǎn)換的映射就像集一樣，映射背后的思想比Java編程語言早的多，甚至比計 算機科學(xué)還早。而Java中的Map就是映射的一種表現(xiàn)形式。1.1.2 容器的分類既然您已經(jīng)具備了一些集的理論，您應(yīng)該能夠更輕松的理解集合框 架。集合框架由一組用來操作對象的接口組成。不同接口描述不同 類型的組。在很大程度上，一旦您理解了接口，您就理解了框架。雖然 您總要創(chuàng)建接口特定的實現(xiàn)，但訪問實際集合的方法應(yīng)該限制在接口方 法的使用上；因此，允許您更改基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)而不必改變其它代碼。 框架接口層次結(jié)構(gòu)如下圖所示。Java容器類類庫的用途是“保存對象”，并將其劃分為兩個不同的 概念

9、：1）Collection。 一組對立的元素，通常這些元素都服從某種規(guī)則。 List必須保持元素特定的順序，而Set不能有重復(fù)元素。2） Map o 一組成對的“鍵值對”對象。初看起來這似乎應(yīng)該是 一個Collection ,其元素是成對的對象，但是這樣的設(shè)計實現(xiàn)起 來太笨拙了，于是我們將Map明確的提取出來形成一個獨立的概 念。Map一樣容易擴展成多維Map ,無需增加新的概念，只要讓 Map中的鍵值對的每個“值”也是一個Map即可。Collection和Map的區(qū)別在于容器中每個位置保存的元素個數(shù)。Co llection每個位置只能保存一個元素（對象）。此類容器包括：List , 它以特定

10、的順序保存一組元素；Set則是元素不能重復(fù)。Map保存的是“鍵值對，就像一個小型數(shù)據(jù)庫。我們可以通過“鍵” 找到該鍵對應(yīng)的“值”。 Collection -對象之間沒有指定的順序，允許重復(fù)元素。 Set - 對象之間沒有指定的順序，不允許重復(fù)元素 List-對象之間有指定的順序，允許重復(fù)元素，并引入位置下標(biāo)。 Map - 接口用于保存關(guān)鍵字（Key）和數(shù)值（Value）的集 合，集合中的每個對象加入時都提供數(shù)值和關(guān)鍵字。Map接口 既不繼承Set也不繼承CollectionoList、Set、Map共同的實現(xiàn)基礎(chǔ)是Object數(shù)組除了四個歷史集合類外，Java 2框架還引入了六個集合實現(xiàn)，如

11、下表所示。接口實現(xiàn)歷史集合類SetHashSetTreeSetListArrayListVectorLinkedListStackMapHashMapHashtableTreeMapProperties歷史集合類部分解釋Vector是個像可增大數(shù)組的歷史集合類，但它可以存儲不同類型的 數(shù)據(jù)元素。Java 2 SDK,版本2中Vector類被改良至“集合框架”層次 結(jié)構(gòu)中以實現(xiàn)List接口。但是，如果您在使用新框架，您應(yīng)該使用Arr ayList, 而不是 List。從Vector轉(zhuǎn)換為ArrayList時，一個關(guān)鍵的差別是 一為了更改元 素值的位置，參數(shù)的順序被顛倒了。Stack類繼承Vect

12、or,通過push()和pop()方法以實現(xiàn)一個標(biāo)準(zhǔn)的 后進先出(last-in-first-out (LIFO)堆棧?？墒牵覀円?dāng)心。因為S tack類繼承Vector類，您仍然可以用被繼承的Vector的方法訪問或修 改 StackoEnumeration 接 口Enumeration接口允許您迭代集合中的所有元素。在“集合框架”中, 該接口被Iterator接口替代。但是，并不是所有的庫都支持較新的接口， 所以您可能會發(fā)現(xiàn)自己常常使用Enumerationo盡管有些人更喜歡Herat or這個方法名稱，但用Enumeration迭代和用Iterator迭代類似。不過， Enumerat

13、ion不支持除去操作。Enumeration enum = while (enum.hasNextElement() Object element = iterator.nextElement();/ process element Hashtable實現(xiàn)是個一般的字典，它允許存儲任何對象作為它的鍵 或值(包括null) o在Java 2 SDK,版本1.2中，這個類被重新改 寫到“集合框架”中去實現(xiàn)Map接口。所以，您可用原始的Hashtab le方法或較新的Map方法。如果您需要一個同步的Map,使用Has htable比使用同步的HashMap稍快一些。任何集合(Collection )

14、都能產(chǎn)生一個迭代器(Iterator ),而一 個List除了能生成一個Listiterator (列表迭代器)外，還能生成一個 普通迭代器，因為List正是從集合繼承來的.1.2 Collection1.2.1 常用方法Collection接口用于表示任何對象或元素組。想要盡可能以常規(guī)方式 處理一組元素時，就使用這一接口。Collection在前而的大圖也可以看出，它是 List和Set的父類。并且它本身也是一個接口。它定義了作為集合所應(yīng)該擁有的 一些方法。如下： 注意：集合必須只有對象，集合中的元素不能是基本數(shù)據(jù)類型。Collection接口支持如添加和除去等基本操作。設(shè)法除去一個元素時，

15、如果這個元素存在，除去的僅僅是集合中此元素的一個實例。 boolean add(Object element) boolean remove(Object element)Collection接口還支持查詢操作： int size() boolean isEmptyO boolean contains(Object element) Iterator iterator()組操作：Collection接口支持的其它操作，要么是作用于元素組的任務(wù)， 要么是同時作用于整個集合的任務(wù)。 boolean contains A ll(Collection collection) boolean addAl

16、l(Collectioncollection) voidclear() voidremoveAll(Collectioncollection)voidretainAll(CoIlection collection)containsAllO方法允許您查找當(dāng)前集合是否包含了另一個集合的所有元素，即另一個集合是 否是當(dāng)前集合的子集。其余方法是可選的，因為特定的交合可能不支持集合更改。addAIK) 方法確保另一個集合中的所有元素都被添加到當(dāng)前的集合中，通常稱為并。clear()方法從 當(dāng)前集合中除去所有元素。removeAHO方法類似于clear。，但只除去了元素的一個子集。 retainAlK)方

17、法類似于removeAHO方法，不過可能感到它所做的與前面正好相反：它從當(dāng) 前集合中除去不屬于另一個集合的元素，即交。我們看一個簡單的例子，來了解一下集合類的基本方法的使用：import java.util.*;public class CollectionToArray public static void main(Stringf args) Collection collection l=new Array List。;/創(chuàng)建一個集合對象collection 1.(1(“000”);添力口對象至1 Collection 集合中collectionl.add(,lir,);collecti

18、on l.add(H222N);System.out.printin(集合 collection 1 的大?。?collectionLsize。)；System.out.printin(集合 collection 1 的內(nèi)容：+coHectionl);collection Lremove(”00(T);從集合 collection 1 中移除掉 “000”這個對象System.out.println(集合 collection1移除 000 后的內(nèi)容：+collectionl);System.out.printing集合 collection中是否包含 000 ： Collection 1 .

19、contains(M000H);System.out.printing集合 collection 1 中是否包含 111 ： M+collection 1 .contains(H 111M); Collection collection2=new ArrayListO;collection2.addAll(collection 1)y/ collection1集合中的元素全部都加到 collection2中System.out.printin(集合 collection!的內(nèi)容：+coHection2);collection2.clear();/清空集合 collection 1 中的元素Sy

20、stem.out.println(集合 collection2 是否為空：,r+collection2.isEmpty();將集合collection 1轉(zhuǎn)化為數(shù)組Object s= collection 1 .toArrayO;for(int i=O;is.length;i+)System.out.println(si);)運行結(jié)果為：集合collection 1的大小：3集合 collectionl 的內(nèi)容：000, 111,222集合collectionl移除000后的內(nèi)容：口 11,222集合collection1中是否包含000 ： false集合collectionl中是否包含11

21、1 ： true集合 collection2的內(nèi)容:111,222集合collection2是否為空：true111222這里需要注意的是，Collection它僅僅只是一個接口，而我們真正 使用的時候，確是創(chuàng)建該接口的一個實現(xiàn)類。做為集合的接口，它定義 了所有屬于集合的類所都應(yīng)該具有的一些方法。而ArrayList (列表)類是集合類的一種實現(xiàn)方式。這里需要一提的是，因為Collection的實現(xiàn)基礎(chǔ)是數(shù)組，所以有轉(zhuǎn) 換為Object數(shù)組的方法： Object toArray() Object toArray(Object a)其中第二個方法Object口 toArray(Object a)

22、的參數(shù)a應(yīng)該是集 合中所有存放的對象的類的父類。1.2.2 迭代器任何容器類，都必須有某種方式可以將東西放進去，然后由某種方 式將東西取出來。畢竟，存放事物是容器最基本的工作。對于ArrayLis t, add ()是插入對象的方法，而get()是取出元素的方式之一。ArrayL ist很靈活，可以隨時選取任意的元素，或使用不同的下標(biāo)一次選取多個 元素。如果從更高層的角度思考，會發(fā)現(xiàn)這里有一個缺點：要使用容器， 必須知道其中元素的確切類型。初看起來這沒有什么不好的，但是考慮 如下情況：如果原本是ArrayList ,但是后來考慮到容器的特點，你想 換用Set ,應(yīng)該怎么做？或者你打算寫通用的代

23、碼，它們只是使用容器， 不知道或者說不關(guān)心容器的類型，那么如何才能不重寫代碼就可以應(yīng)用 于不同類型的容器？所以迭代器(Iterator)的概念，也是出于一種設(shè)計模式就是為達成 此目的而形成的。所以Collection不提供get。方法。如果要遍歷Collec tin中的元素，就必須用Iteratoro迭代器(Iterator)本身就是一個對象，它的工作就是遍歷并選擇 集合序列中的對象，而客戶端的程序員不必知道或關(guān)心該序列底層的結(jié) 構(gòu)。此外，迭代器通常被稱為“輕量級”對象，創(chuàng)建它的代價小。但是， 它也有一些限制，例如，某些迭代器只能單向移動。Collection 接口的 iterator ()

24、方*去返回個 Iteratoro I terat or和您可能已經(jīng)熟悉的Enumeration接口類似。使用Iterator接 口方法，您可以從頭至尾遍歷集合，并安全的從底層Collection中 除去元素。下面，我們看一個對于迭代器的簡單使用：import j ava.util.ArrayLi st;import j ava.util.Collection;import j ava.util.Iterator;public class IteratorDemo public static void main(String args) Collection collection = new A

25、rrayList(); collection.add (Hsln);collection.add (Hs2H);collection . add (Hs3,r);Iterator iterator = collection, iterator () ; . /j1 ,個迭代器while (iterator.hasNext () ) /遍歷Obj ect element = iterator.next ();System.out.printiniterator = + element);if(collection.i sEmpty()System.out.println(Hcollection

26、i s Empty!); elseSystem.out.println(ncollection is not Empty! size = , + collection . size ();Iterator iterator2 = collection.iterator ();while ( iterator2.hasNext() ) / 移除元 素Obj ect element = iterator2.next();System.out.printin(remove: +element);iterator2 remove ();)Iterator iterators = collection.

27、iterator ();if ( ! iterators .hasNext () ) / /察彳 i 是否還仃元索 System.out.println (還有兀素”);)if(collection.isEmpty()System.out.println(Hcollection i s Empty!H);/使用 collection . isEmpty ()方法來判斷 程序的運行結(jié)果為：iterator = s1iterator = s2iterator = s 3collection i s not Empty! s i z e = 3remove: s1remove: s 2remove:

28、 s 3還有元素collection is Empty!可以看到，Java的Collection的Iterator能夠用來,：1） 使用方法iterator。要求容器返回一個Iterator .第一次調(diào) 用Iterator的next。方法時，它返回集合序列的第一個元素。2）使用next。獲得集合序列的中的下一個元素。3）使用hasNext。檢查序列中是否元素。4） 使用remove。將迭代器新返回的元素刪除。需要注意的是：方法刪除由next方法返回的最后一個元素，在每次 調(diào)用next時、remove方法只能被調(diào)用一次。大家看，Java實現(xiàn)的這個迭代器的使用就是如此的簡單。Iterator （跌

29、代器）雖然功能簡單，但仍然可以幫助我們解決許多問題，同時針 對List還有一個更復(fù)雜更高級的Listiterator。您可以在下面的List講 解中得到進一步的介紹。L3 List1.3.1 概述牛述的Collection:接的 類 而List Q容器的一種，表示列表的意思。當(dāng)我們不知道存儲的數(shù)據(jù)有多少的情況，我們就可以使用List來完成存儲數(shù)據(jù)的工作。例如前而提到的一種場景。我們想要在保存一個應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)前的在線用戶的信息。我們就可以使用一個Li st來存儲。因為List的最大的特點就是能夠自動的根據(jù)插入的數(shù)據(jù)量來動態(tài) 改變?nèi)萜鞯拇笮　Ｏ露覀兿瓤纯碙ist接口的一些常用方法。1.3.2 常用

30、方法List就是列表的意思，它是Collection的一種，即繼承了 Collection接口，以定義一個允許重復(fù)項的有序集合。該接口不但能夠?qū)α斜淼囊徊糠诌M行 處理，還添加了面向位置的操作。List是按對象的進入順序進行保存對象，而工有的方法外還擁有一不做排序或編輯操作。Collection他的方法1而向位置的操作包括插入某個元素或Collection的功能，還包括獲取、 除去或更改元素的功能。在List中搜索元素可以從列表的頭部或尾部開始, 如果找到元素，還將報告元素所在的位置。 void add(int index, Object element)：添加對象 element 到位置 in

31、de X上 boolean addAll(int index, Collection collection)：在 index 位置后添 加容器collection中所有的元素 Object get(int index)：取出下標(biāo)為index的位置的元素 int indexOf(Object element)：查找對象 element 在 List 中第一次出 現(xiàn)的位置 int lastIndexOf(Object element)：查找對象 element 在 List 中最后出 現(xiàn)的位置 Object remove(int index)：刪除 index 位置上的元素 Object set(

32、int index. Object element):將 index 位置上的對象替換為 element并返回老的元素。先看一下下面表格：簡述實現(xiàn)操作特性成員要求List提供基于索引 的對成員的隨 機訪問ArrayList提供快速的基于索引的成員訪 問，對尾部成員的增加和刪除 支持較好成員可為任意 Object子類的對象LinkedList對列表中任何位置的成員的增 加和刪除支持較好，但對基于 索引的成員訪問支持性能較差成員可為任意 Object子類的對象在集合框架”中有兩種常規(guī)的List實現(xiàn)：ArrayList和Linked Listo使用兩種List實現(xiàn)的哪一種取決于您特定的需要。如果要支

33、 持隨機訪問，而不必在除尾部的任何位置插入或除去元素，那么，Arr ayList提供了可選的集合。但如果，您要頻繁的從列表的中間位置添 加和除去元素，而只要順序的訪問列表元素，那么，LinkedList實現(xiàn) 更好。我們以ArrayList為例，先看一個簡單的例子：例子中，我們把12個月份存放到ArrayList中，然后用一個循環(huán)， 并使用get ()方法將列表中的對象都取出來。而LinkedList添加了一些處理列表兩端元素的方法(下圖只顯示了新方 法)：使用這些新方法，您就可以輕松的把LinkedList當(dāng)作一個堆棧、隊列或 其它而向端點的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。import j ava.util.*;p

34、ublic class Li stExample public static void main (String args ) LinkedList queue = new LinkedList();queue.addFirst(Bernadine);queue.addFirst (HElizabeth);queue.addFirst (Gene);queue.addFirst ( Elizabeth);queue.addFirst ( HC1aran);System.out.pr intIn(queue);queue.removeLas t();queue.removeLas t();Sys

35、tem.out.pr intIn(queue);)運行程序產(chǎn)生了以下輸出。請注意，Set1的是List允Clara, Elizabeth, Gene, Elizabeth, BernadineClaraA Elizabeth, Gene該的程序演示了具體List類的使用。第一部分，創(chuàng)建一個由ArrayLis t支持的List。填充完列表以后，特定條目就得到了。示例的LinkedList 部分把LinkedList當(dāng)作一個隊列，從隊列頭部添加?xùn)|西，從尾部除去。List接口不但以位置友好的方式遍歷整個列表，還能處理集合的子集： Listiterator listlterator()：返回一個 Li

36、stiterator 跌代器，默認(rèn)開始位置為0 Listiterator listlterator(int startindex)： 返回 一Listlterat or跌代器，開始位置為startindex List subList(int fromlndex, int tolndex)：返回一個子列表 List ,元素存放為從fromlndex到tolndex之前的一個元素。處理subList ()時，位于fromlndex的元素在子列表中，而位于to Index的元素則不是，提醒這一點很重要。以下for-loop測試案例大致反 映了這一點：for (int i=fromlndex; ito

37、lndex; i+) / process element at position i此外，我們還應(yīng)該提醒的是：對子列表的更改(如add。、remove ()和 set ()調(diào)用)對底層List也有影響。Listiterator 接口Listiterator接口繼承Iterator接口以支持添加或更改底層集合中 的元素,還支持雙向訪問。以下源代碼演示了列表中的反向循環(huán)。請注意Listiterator最初位于 列表尾之后(list.size(),因為第一個元素的下標(biāo)是0。List list = .;ListIterator iterator = list.listiterator(list.siz

38、e();while (iterator.hasPrevious() Object element = iterator.previous ();/ Process element)正常情況下，不用Listiterator改變某次遍歷集合元素的方向一向 前或者向后。雖然在技術(shù)上可能實現(xiàn)時，但在previous ()后立刻調(diào)用nex to ,返回的是同一個元素。把調(diào)用next()和previous()的順序顛倒一下, 結(jié)果相同。我們看一個List的例子：import j ava.util.*;public class ListlteratorTest public static void main

39、(String args) List list = new ArrayList();list . add (aaa11);list.add(nbbb);list.add(H ccc);list . add(nddd);System.out.printin (,r0 +listiterator (0).next ( ) ) ;/next ()System.out.printin (n 卜標(biāo) 1:n + list.listiterator (1).next ();System.out.printin ( M p List 1-3:H +subLi s t(1,3);/子列表List Iterato

40、r it = list.listiterator ();.默 認(rèn)從 卜林 0 JI, 始/隱式光標(biāo)屬性add操作，插入到當(dāng)前的下標(biāo)的前面 it.add(HsssH);while ( it.hasNext() ) System, out .printin ( H n e : t I ndex= n + i t . next Index () + ”, Obj ect = n + it.next ();)/set屬性ListIterator it1 = list.listiterator ();itl.next ();itl . set; ( H ooo n );ListIterator it2

41、= list.listiterator (list.size ();下標(biāo)while (it2.hasPrevious () ) System.out.println(Hprevious Index= n + i 12.previous Index(),Ob j ect = H + it2.previous ();)程序的執(zhí)行結(jié)果為：下標(biāo)。開始：aaa下標(biāo)1開始：bbb子 Lis t 1-3: bbb r ccc next Inde:-: = l, Ob j ect = aaa next Inde:-: = 2 , Ob j ect=bbb next Inde: = 3 , Ob j ect =

42、 ccc next Index = 4,Obj ect = ddd previous Index = 4 rObj ect = ddd previous Index = 3,Obj ect = ccc previous Index = 2,Obj ect=bbb previous Index = l,Obj ect = aaa previous Index=0,Object=ooo我們還需要稍微再解釋一下add()操作。添加一個元素會導(dǎo)致新 元素立刻被添加到隱式光標(biāo)的前面。因此，添加元素后調(diào)用previous ()會返回新元素，而調(diào)用next()則不起作用，返回添加操作之前的 下一個元素。下標(biāo)

43、的顯示方式，如下圖所示：對于List的基本用法我們學(xué)會了，下面我們來進一步了解一下List的實現(xiàn) 原理，以便價升我們對于集合的理解。1.3.3 實現(xiàn)原理前面已經(jīng)提了一下Collection的實現(xiàn)基礎(chǔ)都是基于數(shù)組的。下面我 們就已ArrayList為例，簡單分析一下ArrayList列表的實現(xiàn)方式。首 先，先看下它的構(gòu)造函數(shù)。下列表格是在SUN提供的API中的描述：ArrayList () Constructs an empty list with an initial capacity of ten.ArrayList (Collection c) Constructs a list cont

44、aining the elements of thespecified collection, in the order they are returned by the collections iterator.ArrayList (int initialcapacity) Constructs an empty list with thespecified initial capacity.其中第個構(gòu)造函數(shù)ArrayList ()和第二構(gòu)造函數(shù)ArrayList (Collectio n c)是按照Collection接口文檔所述，所應(yīng)該提供兩個構(gòu)造函數(shù)， 一個無參數(shù)，一個接受另一個Col

45、lectiono第3個構(gòu)造函數(shù)：ArrayList (int initialcapacity) 是 ArrayList 實現(xiàn)的比較重要的 構(gòu)造函數(shù)，雖然，我們不常用它，但是某認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)正是調(diào)用的該帶參數(shù)：i nitialCapacity的構(gòu)造函數(shù)來實現(xiàn)的。其中參數(shù)：initialcapacity表 示我們構(gòu)造的這個ArrayList列表的初始化容量是多大。如果調(diào)用默認(rèn)的構(gòu)造 函數(shù)，則表示默認(rèn)調(diào)用該參數(shù)為initialcapacity =10的方式，來進行構(gòu)建 一個ArrayList列表對象。為了更好的理解這個initialcapacity參數(shù)的概念，我們先看看Array List在Sun提供

46、的源碼中的實現(xiàn)方式。先看一下它的屬性有哪些：ArrayList繼承了 Abstract Li st我們主要看看Ar r ayLi s t中的屬性 就可以了。ArrayList中主要包含2個屬性： private transient Obj ect elementData; private int size;其中數(shù)組：elementData 是列表的實現(xiàn)核心屬性：數(shù)組。我們使用 該數(shù)組來進行存放集合中的數(shù)據(jù)。而我們的初始化參數(shù)就是該數(shù)組構(gòu)建時候的長 度，即該數(shù)組的length屬性就是initialCapacity參數(shù)。Keys： transient衣示被修飾的屬性不是對象持久狀態(tài)的一部分，不會自

47、 劭的序列化；第2個屬性：size表示列表中真實數(shù)據(jù)的存放個數(shù)。我們再來看一下ArrayList的構(gòu)造函數(shù)，加深一下ArrayList是基于數(shù) 組的理解。從源碼中可以看到默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)調(diào)用的就是帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)：public ArrayList(int initialcapacity)不過參數(shù) initiaJ.Capacity= 10。我們主要看ArrayList (int initialcapacity) 這個構(gòu)造函數(shù)?？梢?看到：this.elementData = new ObjectinitialCapacity;我們就是使用的initialcapacity 這個參數(shù)來創(chuàng)建一個Obje

48、ct數(shù)組。而我們所有的往該集合對象中存放的數(shù)據(jù)，就是存放到了這個Object數(shù)組中去 了。我們在看看另外一個構(gòu)造函數(shù)的源碼：這里，我們先看size()方法的實現(xiàn)形式。它的作用即是返回size屬性值 的大小。然后我們再看另外一個構(gòu)造函數(shù)public ArrayList (Collection c),該構(gòu)造函數(shù)的作用是把另外一個容器對象中的元素存放到當(dāng)前的List 對象中?？梢钥吹剑紫?，我們是通過調(diào)用另外一個容器對象C的方法size()來設(shè) 置當(dāng)前的List對象的size屬性的長度大小。接下來，就是對elementData 數(shù)組進行初始化，初始化的大小為原先容器大小的1.1倍。最后，就是通過使用

49、容器接口中的Object toArray(O bject a)方法來把當(dāng)前容器中的對象都存放到新的數(shù)組elementDat a中。這樣就完成了一個ArrayList的建立?？赡艽蠹視嬖谝粋€問題，那就是，我們建立的這個ArrayList 是使用 數(shù)組來實現(xiàn)的，但是數(shù)組的長度一旦被定下來，就不能改變了。而我們在給Ar rayList對象中添加元素的時候，卻沒有長度限制。這個時候，ArrayList 中的elementData屬性就必須存在一個需要動態(tài)的擴充容量的機制。我們看 下而的代碼，它描述了這個擴充機制：這個方法的作用就是用來判斷當(dāng)前的數(shù)組是否需要擴容，應(yīng)該擴容多少。其 中屬性：modCou

50、nt是繼承自父類，它表示當(dāng)前的對象對elementData數(shù)組進 行了多少次擴容，清空，移除等操作。該屬性相當(dāng)于是一個對于當(dāng)前List對 象的一個操作記錄日志號。我們主要看下面的代碼實現(xiàn)：1 .首先得至Ij當(dāng)前elementData 屬性的長度oldCapacity。2 .然后通過判斷。dCapacity和minCapacity參數(shù)誰大來決定是否需要擴容 如果minCapacity大于oldCapacity,那么我們就對當(dāng)前 的List對象進行擴容。擴容的的策略為：取(oldCapacity * 3)/2 + 1和minCapacity之間更大的那個。然后使用數(shù)組拷 貝的方法，把以前存放的數(shù)據(jù)

51、轉(zhuǎn)移到新的數(shù)組對象中 如果minCapacity不大于oldCapacity那么就不進行擴容。下面我們看看上的那個ensureCapacity方法的是如何使用的：上的兩個a d d方法都是往List中添加元素。每次在添加元素的時候， 我們就需要判斷一下，是否需要對于當(dāng)前的數(shù)組進行擴容。我們主要看看 public boolean add (Object。)方法，可以發(fā)現(xiàn)在添 加一個元素到容器中的時候，首先我們會判斷是否需要擴容。因為只增加一個元 素，所以擴容的大小判斷也就為當(dāng)前的size + 1來進行判斷。然后，就把新添加 的元素放至IJ數(shù)組elementData中。第二個方法 public b

52、oolean addAll (Collection c)也是同樣的原 理。將新的元素放到elementData數(shù)組之后。同時改變當(dāng)前List對象的si ze屬性。類似的List中的其他的方法也都是基于數(shù)組進行操作的。大家有興趣 可以看看源碼中的更多的實現(xiàn)方式。最后我們再看看如何判斷在集合中是否己經(jīng)存在某一個對象的：由源柞馬中我們可以看至lj, public boolean contains (Object elem)方 法是通過調(diào)用public int indexOf (Object elem)方法來判斷是否在集合 中存在某個對象elemo我們看看indexOf方法的具體實現(xiàn)。 首先我們判斷一

53、下elem 對象是否為null ，如果為null的話，那么遍歷數(shù)組elementData 把第一個出現(xiàn)null的位置返回。 如果elem不為null的話，我們也是遍歷數(shù)組elementData , 并通過調(diào)用elem對象的equal s ()方法來得到第一個相等的元素的 位置。這里我們可以發(fā)現(xiàn)，ArrayList中用來判斷是否包含一個對象，調(diào)用的是 各個對象自己實現(xiàn)的equals ()方法。在前面的高級特性里面，我們可以知道： 如果要判斷一個類的一個實例對象是否等于另外一個對象，那么我們就需要自己 覆寫 Ob j ect 類的 publ ic boolean equals (Obj ect o

54、b j ) 方法。如果不 覆寫該方法的話，那么就會調(diào)用Object的equals ()方法來進行判斷。這就相 當(dāng)于比較兩個對象的內(nèi)存應(yīng)用地址是否相等了。在集合框架中，不僅僅是List,所有的集合類，如果需要判斷里面是否 存放了的某個對象，都是調(diào)用該對象的equals。方法來進行處理的。1.4 Map1.4.1 概述數(shù)學(xué)中的映射關(guān)系在Java中就是通過Map來實現(xiàn)的。它表示，里面存儲的 元素是一個對(pair),我們通過一個對象，可以在這個映射關(guān)系中找到另外一 個和這個對象相關(guān)的東西。前而提到的我們對于根據(jù)帳號名得到對應(yīng)的人員的信息，就屬于這種情況的 應(yīng)用。我們講一個人員的帳戶名和這人員的信息作

55、了一個映射關(guān)系，也就是說， 我們把帳戶名和人員信息當(dāng)成了一個“鍵值對，“鍵”就是帳戶名，“值”就是 人員信息。下而我們先看看Map接口的常用方法。1.4.2 常用方法Map 接口不是 Collection 接口L而是從自己的用于維護鍵-值46/49關(guān)聯(lián)的接口層次結(jié)構(gòu)入手。按定義，該接口描述了從不重復(fù)的鍵到值的映射。我們可以把這個接口方法分成三組操作：改變、查詢和提供可選視圖。改變操作允許您從映射中添加和除去鍵-值對。鍵和值都可以為nullo但 是，您不能把Map作為一個鍵或值添加給自身。 Object put (Ob j ect key, Ob j ect value )： 用來存放一個鍵-值

56、對Map中 Object remove (Object key)：根據(jù) key(鍵)，移除一個鍵-值對，并將值返回 匹id putAll (Map mapping):將 另夕卜一個 Map 中元素存入 ，前的Map中 void clear ()：清空當(dāng)前Map中的元素查詢操作允許您檢查映射內(nèi)容： Object get (Ob j ect key)：根據(jù) key(鍵)取得對應(yīng)的值 boolean containsKey (Object key)： 判斷 Map中是否存在某鍵(key) boolean cont ainsValue (Object value):判斷Map中是否存在某值(value ) int size ():返回Map中 鍵-值對的個數(shù) boolean isEmpty