第07章 集合框架

1、第七章第七章 集合框架集合框架本章主要內(nèi)容7.1 簡介 7.2 核心接口 7.3 List 7.4 Iterator接口 7.5 Set 7.6 Map 7.7 總結(jié) 7.1 簡介Java平臺提供了一個全新的集合框架?！凹峡蚣堋敝饕梢唤M用來操作對象的接口組成。不同接口描述一組不同數(shù)據(jù)類型。它們都封裝在java.util包中7.1 簡介集合接口：6個接口（短虛線表示），表示不同集合類型，是集合框架的基礎(chǔ)抽象類：5個抽象類（長虛線表示），對集合接口的部分實(shí)現(xiàn)?？蓴U(kuò)展為自定義集合類實(shí)現(xiàn)類：8個實(shí)現(xiàn)類（實(shí)線表示），對接口的具體實(shí)現(xiàn)。Java集合框架包含的內(nèi)容1接口CollectionListMap

2、2具體類ListArrayListLinkedListMapHashMap3算法Java集合框架，為我們提供了一套性能優(yōu)良、使用方便的接口和類，我們不必再重新發(fā)明輪子，只需學(xué)會如何使用它們，就可以處理實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的問題了Java集合框架位于java.util包中 Collections提供了對集合進(jìn)行排序、遍歷等多種算法實(shí)現(xiàn)采用鍵-值對的存儲方式，長度可動態(tài)改變采用線性列表的存儲方式，長度可動態(tài)改變7.1 7.1 核心接口Java集合框架的核心接口有兩種：Collection（聚集）和Map(映射)Collection 接口是一組允許重復(fù)的對象。Set 中的數(shù)據(jù)對象沒有順序且不可以重復(fù)。 L

3、ist中的數(shù)據(jù)對象有順序且可以重復(fù)Map接口是一組成對的鍵值對象，即所持有的是key-value pairs。Map中不能有重復(fù)的key。擁有自己的內(nèi)部排列機(jī)制7.2 Collection7.2 Collection7.3 List7.3 List7.3 List7.3 ListList接口是Collection的子接口，實(shí)現(xiàn)List接口的容器類中的元素是有順序的，而且可以重復(fù)List 容器中的元素都對應(yīng)一個整數(shù)型的序號記載其在容器中的位置，可以根據(jù)序號存取容器中的元素。7.3 List7.3 ListList 接口中所定義的方法：Object get(int index);Object se

4、t(int index, Object element); void add(int index, Object element); Object remove(int index); int indexOf(Object o);int lastIndexOf(Object o);List接口和ArrayList類 5-1開發(fā)一套小型的新聞管理系統(tǒng)，要求如下：可以存儲各類新聞標(biāo)題（包含ID、名稱、創(chuàng)建者、創(chuàng)建時間）可以獲取新聞標(biāo)題的總數(shù)可以逐條打印每條新聞標(biāo)題的名稱存儲方式如何選擇？元素個數(shù)不確定 使用集合類 需要遍歷元素 存儲對象如何確定？類型：新聞標(biāo)題 屬性：ID、名稱、創(chuàng)建者、創(chuàng)建時間

5、List接口和ArrayList類 5-2元素1元素2元素3元素4元素5元素6元素7元素8元素9元素10v第一步，確定存儲方式 1、ArrayList類是List接口的一個具體實(shí)現(xiàn)類2、ArrayList 對象實(shí)現(xiàn)了可變大小的數(shù)組3、隨機(jī)訪問和遍歷元素時，它提供更好的性能當(dāng)元素個數(shù)增加為11個0129345786元素1元素2元素3元素4元素5元素6元素7元素8元素9元素10元素11創(chuàng)建了一個新的數(shù)組，把原數(shù)組中元素復(fù)制進(jìn)來 012934578610根據(jù)下標(biāo)位置訪問元素List接口和ArrayList類 5-3第二步：確定存儲對象1、創(chuàng)建類型：新聞標(biāo)題2、包含屬性： ID、名稱、創(chuàng)建者、創(chuàng)建時間

6、public class FirstLevelTitle private int id; /IDprivate String titleName; /名稱名稱private String creater; /創(chuàng)建者創(chuàng)建者private Date createTime; /創(chuàng)建時間創(chuàng)建時間public FirstLevelTitle(int id, String titleName, String creater,Date createTime) this.id = id;this.titleName = titleName;this.creater = creater;this.createT

7、ime = createTime;public String getTitleName() return titleName;public void setTitleName(String titleName) this.titleName = titleName;List接口和ArrayList類 5-4第三步：具體實(shí)現(xiàn)1、按照順序依次添加各類新聞標(biāo)題2、獲取新聞標(biāo)題的總數(shù)3、根據(jù)位置獲取相應(yīng)新聞標(biāo)題4、逐條打印每條新聞標(biāo)題的名稱public class FirstLevelTitleDB1 public static void main(String args) FirstLevelTit

8、le car = new FirstLevelTitle(1, 汽車, 管理員, new Date();FirstLevelTitle test = new FirstLevelTitle(2, 高考, 管理員, new Date();List newsTitleList = new ArrayList();newsTitleList.add(car);newsTitleList.add(test);System.out.println(新聞標(biāo)題數(shù)目為： + newsTitleList.size() + 條);print(newsTitleList);public static void pr

9、int(List newsList) for (int i = 0; i newsList.size(); i+) FirstLevelTitle title = (FirstLevelTitle) newsList.get(i);System.out.println(i + 1 + : + title.getTitleName();123順序添加，位置從0開始新聞標(biāo)題數(shù)目為：2條1:汽車2:高考控制臺輸出4從集合中取出后為Object類型，需要進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換ListList接口和ArrayListArrayList類 5-55-5第三步：具體實(shí)現(xiàn)1、在指定的位置添加新聞標(biāo)題2、判斷是否已經(jīng)

10、存儲了某條新聞標(biāo)題3、刪除指定位置處的某一新聞標(biāo)題public class FirstLevelTitleDB2 public static void main(String args) FirstLevelTitle car = new FirstLevelTitle(1, 汽車汽車, 網(wǎng)站管理員網(wǎng)站管理員, new Date();FirstLevelTitle test = new FirstLevelTitle(2, 高考高考, 網(wǎng)站管理員網(wǎng)站管理員, new Date();FirstLevelTitle house = new FirstLevelTitle(3, 房產(chǎn)房產(chǎn), 網(wǎng)站管理

11、員網(wǎng)站管理員, new Date();List newsTitleList = new ArrayList();newsTitleList.add(car);newsTitleList.add(test);newsTitleList.add(2,house);if(newsTitleList.contains(test)System.out.println(有高考的新聞有高考的新聞);elseSystem.out.println(沒有高考的新聞沒有高考的新聞);newsTitleList.remove(1);System.out.println(新聞標(biāo)題數(shù)目為：新聞標(biāo)題數(shù)目為： + newsT

12、itleList.size() + 條條); 123在指定的位置添加元素在指定的位置添加元素 有高考的新聞有高考的新聞新聞標(biāo)題數(shù)目為：新聞標(biāo)題數(shù)目為：2條條控制臺輸出控制臺輸出小結(jié)1創(chuàng)建一個類Account包含屬性賬戶姓名，賬戶性別，賬戶號碼，賬戶密碼，賬戶金額，在構(gòu)造方法中進(jìn)行初始化 添加一個方法show()，用以打印所有屬性的值 創(chuàng)建一個類AccountTest，添加main方法，實(shí)現(xiàn) 創(chuàng)建一個ArrayList，向其中添加幾個Account對象 遍歷該集合，并且對每個Account對象調(diào)用show()方法 7.3.1 LinkedList類List接口和LinkedList類 3-1升級

13、這套小型的新聞管理系統(tǒng)，要求如下：可以添加頭條新聞標(biāo)題可以刪除末條新聞標(biāo)題存儲方式如何選擇？元素個數(shù)不確定使用集合類需要在列表的頭或尾添加、刪除元素List接口和LinkedList類 3-2v第一步，確定存儲方式 1、LinkedList類是List接口的一個具體實(shí)現(xiàn)類2、LinkedList 類用于創(chuàng)建鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3、插入或者刪除元素時，它提供更好的性能List接口和LinkedList類 3-3第二步：具體實(shí)現(xiàn)1、添加頭條、以及最末條新聞標(biāo)題2、獲取頭條、以及最末條新聞標(biāo)題3、刪除頭條、以及最末條新聞標(biāo)題public class FirstLevelTitleDB3 public sta

14、tic void main(String args) FirstLevelTitle car = new FirstLevelTitle(1, 汽車汽車, 管理員管理員, new Date();FirstLevelTitle medical = new FirstLevelTitle(2, 醫(yī)學(xué)醫(yī)學(xué), 管理員管理員,new Date();LinkedList newsTitleList = new LinkedList();newsTitleList.addFirst(car);newsTitleList.addLast(medical);FirstLevelTitle first = (Fi

15、rstLevelTitle) newsTitleList.getFirst();System.out.println(頭條的新聞標(biāo)題為頭條的新聞標(biāo)題為: + first.getTitleName();FirstLevelTitle last = (FirstLevelTitle) newsTitleList.getLast();System.out.println(排在最后的新聞標(biāo)題為排在最后的新聞標(biāo)題為: + last.getTitleName();newsTitleList.removeFirst();newsTitleList.removeLast(); 123小結(jié)2創(chuàng)建一個類Stack

16、，代表堆棧（其特點(diǎn)為：后進(jìn)先出），添加方法add(Object obj)、以及get()，添加main方法進(jìn)行驗(yàn)證，要求：使用LinkedList實(shí)現(xiàn)堆棧在向LinkedList中添加時，使用addLast方法在從LinkedList中取出時，使用removeLast方法小結(jié)ArrayListArrayList類封裝了一個動態(tài)再分配的類封裝了一個動態(tài)再分配的ObjectObject數(shù)數(shù)組。組。集合框架中保存的都是對象的引用，集合框架中保存的都是對象的引用，不是對象不是對象的備份。這一點(diǎn)尤其重要的備份。這一點(diǎn)尤其重要7.4 Iterator7.4 Iterator接口7.4 Iterator7.

17、4 Iterator接口所有實(shí)現(xiàn)了Collection接口的容器類都有一個iterator方法用以返回一個實(shí)現(xiàn)了Iterator接口的對象。Iterator對象稱作迭代器，用以方便的實(shí)現(xiàn)對容器內(nèi)元素的遍歷操作。Iterator接口定義了如下方法：boolean hasNext(); /判斷游標(biāo)右邊是否有元素Object next(); /返回游標(biāo)右邊的元素并將游標(biāo)移動到下一個位置void remove(); /刪除游標(biāo)左面的元素，在執(zhí)行完next之后該 /操作只能執(zhí)行一次7.4 Iterator7.4 Iterator接口import java.util.*;public class Test

18、 public static void main(String args) Collection c = new HashSet(); c.add(new Name(f1,l1); c.add(new Name(f2,l2); c.add(new Name(f3,l3); Iterator i = c.iterator(); while(i.hasNext() /next()的返回值為Object類型，需要轉(zhuǎn)換為相應(yīng)類型 Name n = (Name)i.next(); System.out.print(n.getFirstName()+ ); 7.4 Iterator7.4 Iterator

19、接口Iterator對象的remove方法是在迭代過程中刪除元素的唯一的安全方法。Collection c = new HashSet();c.add(new Name(fff1,lll1);c.add(new Name(f2,l2);c.add(new Name(fff3,lll3);for(Iterator i = c.iterator();i.hasNext();) Name name =(Name)i.next(); if(name.getFirstName().length()3) i.remove(); /如果換成 c.remove(name); 會產(chǎn)生例外 System.out.

20、println(c);輸出結(jié)果：fff3 lll3, fff1 lll17.4 Iterator7.4 Iterator接口例：刪除列表中所例：刪除列表中所有值為有值為“3 3”的元素。的元素。7.5 Set7.5 SetSet 接口繼承 Collection 接口，它不允許集合中存在重復(fù)項(xiàng), 而且它不象List按照加入列表的順序存儲元素，它有自己的排列法則。 Set 接口Set 接口是Collection的子接口，Set接口沒有提供額外的方法，但實(shí)現(xiàn) Set 接口的容器類中的元素是沒有有順序的，而且不可以重復(fù)Set 容器可以與數(shù)學(xué)中“集合”的概念相對應(yīng)J2SDK API中 所提供的 Set

21、容器類有 HashSet，TreeSet 等Set 方法舉例public static void main(String args) Set s = new HashSet(); s.add(hello); s.add(world); s.add(new Name(f1,f2); s.add(new Integer(100); s.add(new Name(f1,f2); /相同的元素不會被加入 s.add(hello); /相同的元素不會被加入 System.out.println(s);輸出結(jié)果：100, hello, world, f1 f2Set 方法舉例public static v

22、oid main(String args) Set s1 = new HashSet(); Set s2 = new HashSet(); s1.add(a);s1.add(b);s1.add(c); s2.add(d);s2.add(a);s2.add(b); /Set和List容器類都具有Constructor(Collection c) /構(gòu)造方法用以初始化容器類 Set sn = new HashSet(s1); sn.retainAll(s2); Set su = new HashSet(s1); su.addAll(s2); System.out.println(sn); Syst

23、em.out.println(su);輸出結(jié)果：a, b d, a, c, b7.5.1 HashSet7.5.1 HashSet的用法HashSetHashSet的存儲結(jié)構(gòu)是的存儲結(jié)構(gòu)是HashHash表。表。 例：例：HashSetHashSet的基本操作。的基本操作。參看課本例 HashSet7.5.1 HashSet的用法例：用例：用HashSetHashSet過濾自定義類。過濾自定義類。一般認(rèn)為如果學(xué)號一致，就應(yīng)一般認(rèn)為如果學(xué)號一致，就應(yīng)該是同一個人。本例的過濾規(guī)該是同一個人。本例的過濾規(guī)則就是同學(xué)號的學(xué)生將保留一個則就是同學(xué)號的學(xué)生將保留一個。7.5.1 HashS

24、et7.5.1 HashSet的用法接上例接上例7.5.2 LinkedHashSet7.5.2 LinkedHashSet的用法LinkedHashSetLinkedHashSet是是HashSetHashSet的子類，用法和的子類，用法和HashSetHashSet一致。一致。 例：用例：用LinkedHashSetLinkedHashSet實(shí)現(xiàn)例實(shí)現(xiàn)例7.67.6。7.6 Map7.6 MapMapMap接口不是接口不是CollectionCollection接接口的繼承。口的繼承。MapMap接口用于維接口用于維護(hù)鍵護(hù)鍵/ /值對值對(key/value pairs)(key/valu

25、e pairs)。該接口描述了從不重復(fù)的鍵該接口描述了從不重復(fù)的鍵到值的映射。到值的映射。Map 接口實(shí)現(xiàn)Map接口的類用來存儲鍵值 對。Map 接口的實(shí)現(xiàn)類有HashMap和TreeMap等,HashMap通過hashcode對其內(nèi)容進(jìn)行快速查找，而TreeMap中所有的元素都保持著某種固定的順序 。Map類中存儲的鍵值對通過鍵來標(biāo)識，所以鍵值不能重復(fù)Map 接口方法Object put(Object key, Object value);Object get(Object key);Object remove(Object key);boolean containsKey(Object k

26、ey);boolean containsValue(Object value);int size();boolean isEmpty();void putAll(Map t); void clear();Map接口和HashMap類 4-1學(xué)員應(yīng)聘至外企工作，每個學(xué)員都會有一個英文名稱，對應(yīng)該學(xué)員對象 JackJava3班李明班李明RoseJava4班劉麗班劉麗v現(xiàn)在希望通過英文名稱，獲得該學(xué)員對象的詳細(xì)信息，如何實(shí)現(xiàn)？存儲方式如何選擇？存儲方式如何選擇？元素個數(shù)不確定元素個數(shù)不確定使用集合類使用集合類通過通過key(英文名稱）獲得英文名稱）獲得value（學(xué)員對象）（學(xué)員對象）存儲對象如何確

27、定？存儲對象如何確定？類型：學(xué)員類型：學(xué)員屬性：班級、姓名屬性：班級、姓名Map接口和HashMap類 4-2v第一步，確定存儲方式 1、Map接口用于維護(hù)“鍵-值對”的關(guān)聯(lián)性，可以通過鍵查找值2、HashMap是Map接口的一個具體實(shí)現(xiàn)類 Map接口和HashMap類 4-3第二步：確定存儲對象1、創(chuàng)建類型：學(xué)員2、包含屬性：班級名稱、姓名public class Student private String name; / 學(xué)員姓名學(xué)員姓名private String className; / 中心名稱中心名稱public Student(String name, String class

28、Name) = name;this.school = className;public String toString() return className+畢業(yè)的畢業(yè)的+name;重寫重寫Object的的toString()方法，方法，用于輸出調(diào)試和描述信息用于輸出調(diào)試和描述信息Map接口和HashMap類 4-4第三步：具體實(shí)現(xiàn)1、把英文名稱與學(xué)員對象按照“鍵-值對”的方式存儲在HashMap中2、分別打印鍵集、值集、以及鍵-值對集合3、判斷是否存在某個鍵，如果是，則根據(jù)鍵獲取相應(yīng)的值4、根據(jù)鍵、刪除某條記錄public class MapTest public sta

29、tic void main(String args) Student student1 = new Student(李明李明, “Java3); Student student2 = new Student(劉麗劉麗, “Java4); Map students = new HashMap(); students.put(Jack, student1); students.put(Rose, student2); System.out.println(鍵集：鍵集：+students.keySet(); System.out.println(值集值集：+students.values(); Sy

30、stem.out.println(鍵鍵-值對集合值對集合:+students); String key = Jack; if(students.containsKey(key) System.out.println(students.get(key); students.remove(key); System.out.println(鍵鍵-值對集合值對集合：+students); 123鍵集：鍵集：Jack, Rose值集值集: Java3李明李明, java4劉麗劉麗鍵鍵-值對集合值對集合:Jack=Java3李明李明, Rose=Java4劉麗劉麗java3李明李明鍵鍵-值對集合值對集合:Rose=java4劉麗劉麗控制臺輸出控制臺輸出4小結(jié)3創(chuàng)建一個類Book 包含屬性：title（標(biāo)題），使用構(gòu)造方法進(jìn)行初始化 重寫toString()方法，用以返回Title屬性的值 創(chuàng)建一個類BookTest，添加main方法，要求： 使用HashMap進(jìn)行存儲，鍵為Book對象的編號，值為Book對象 通過某一個編號獲取Book對象，并打印該Book對象的標(biāo)題 7.6.1 HashMap7.6.1 HashMapHashMapHashMap是最常使用是最常使用的的MapMap實(shí)現(xiàn)類。實(shí)現(xiàn)類。例：例：使用集合框架注意事項(xiàng)ObjectO