[总结]Java语法

Java提供了八种基本数据类型：6种数字类型（4个整数型，两个浮点型），一个字符型、一个布尔型。

• 整型 byte; short; int; long
  我们可以通过包装类的MAX_VALUE，MIN_VALUE来得到最大最小值。
• 浮点型 float; double
  另外，有三个用于表示溢出和出错情况的特殊的浮点数值。我们可以通过包装类的POSTIVE_INFINITY，NEGATIVE_INFINITY来得到正无穷和负无穷。Double.NaN代表“不是数字”。
• 字符型 char
  Java采用Unicode编码，一个char类型2个字节，相当于16位无符号整数 0-65536（'\u0000' - '\uFFFF'）
• 布尔型 boolean

基本数据类型和String之间的相互转化

//基本数据类型转String
int a = 20;
String aa = a+"";

//String转基本数据类型
int bb = Integer.parseInt(aa);

//Char to int
char ch = '8';
int cc = ch - '0';

int number = 9;
char cNumber= (char)(number+'0');

char[] charArray = new char[] { 'a','b','c' };
String str = String.valueOf(charArray); // "abc"

String

Java中String表示字符串类型，属于 引用数据类型，不属于基本数据类型。在JDK当中双引号括起来的字符串，例如：“abc” "def"都是直接存储在“方法区”的“字符串常量池”当中的。
String的常用方法有：

方法名	作用
char charAt(int index)	返回指定位置的字符
int compareTo(String anotherString)	比较两个字符串。相等返回0；前大后小返回1；前小后大返回-1
boolean contains(CharSequence s)	判断字符串是否包含s
boolean endsWith(String suffix)	判断字符串是否以suffix结尾
boolean equals(Object anObject)	判断两个串是否相等
boolean equalsIgnoreCase(String anotherString)	忽略大小写判断两个串是否相等
int indexOf(String str)	返回str在字符串第一次出现的位置
byte[] getBytes()	将字符串串变成字节数组返回
boolean isEmpty()	字符串是否为空
int length()	字符串长度
int lastIndexOf(String str)	返回str最后一次出现的位置
String replace(CharSequence target, CharSequence replacement)	用replacement替换字符串target的字符
String[] split(String regex)	将字符串以regex分割
boolean startsWith(String prefix)	判断字符串是否以prefix开始
String substring(int beginIndex)	从beginIndex开始截取字串
String substring(int beginIndex, int endIndex)	截取beginIndex到endIndex - 1的字符串
String toLowerCase()	字符串转小写
char[] toCharArray()	将字符串转换乘char数组
String toUpperCase()	字符串转大写
String trim()	去除字符串两边空格

数组

数组是相同类型数据的有序集合。数组对象本身并没有什么方法可以供我们调用，但API中提供了一个工具类Arrays供我们使用，从而可以对数据对象进行一些基本的操作。可以通过import java.util.Arrays引入Arrays类。
Arrays的常用方法有：

方法名	作用
int binarySearch(Object[] a, Object key)	从指定的数组中使用二分查找搜索指定的值，找到了则返回该值在数组中的下标，没找到则返回一个负数。
int[] copyOf(int[] original, int newLength)	将前面newLength个元素复制到一个新数组
int[] copyOfRange(int[] original, int from, int to)	复制from-to索引的元素
boolean equals(int[] a, int[] a2))	判断数组 a 与数组 a2 是否相等，当且仅当a与a2元素相同
void fill(int[] a, int val)	将所有元素赋值为val
void sort(short[] a)	将数组 a 进行升序排列。

Java集合

为了保存数量不确定的数据，以及保存具有映射关系的数据（也被称为关联数组），Java 提供了集合类。集合类主要负责保存、盛装其他数据，因此集合类也被称为容器类。Java 所有的集合类都位于 java.util 包下，提供了一个表示和操作对象集合的统一构架，包含大量集合接口，以及这些接口的实现类和操作它们的算法。这两个接口又包含了一些子接口或实现类。图 1 和图 2 分别为 Collection 和 Map 的子接口及其实现类。

在 图 1 和图 2 中，黄色块为集合的接口，蓝色块为集合的实现类。

表 1 Java集合接口的作用

接口名称	作 用
Iterator 接口	集合的输出接口，主要用于遍历输出（即迭代访问）Collection 集合中的元素，Iterator 对象被称之为迭代器。迭代器接口是集合接口的父接口，实现类实现 Collection 时就必须实现 Iterator 接口。
Collection 接口	是 List、Set 和 Queue 的父接口，是存放一组单值的最大接口。所谓的单值是指集合中的每个元素都是一个对象。一般很少直接使用此接口直接操作。
Queue 接口	Queue 是 Java 提供的队列实现，有点类似于 List。
Dueue 接口	是 Queue 的一个子接口，为双向队列。
List 接口	是最常用的接口。是有序集合，允许有相同的元素。使用 List 能够精确地控制每个元素插入的位置，用户能够使用索引（元素在 List 中的位置，类似于数组下标）来访问 List 中的元素，与数组类似。
Set 接口	不能包含重复的元素。
Map 接口	是存放一对值的最大接口，即接口中的每个元素都是一对，以 key➡value 的形式保存。

对于 Set、List、Queue 和 Map 这 4 种集合，Java 最常用的实现类分别是 HashSet、TreeSet、ArrayList、ArrayDueue、LinkedList 和 HashMap、TreeMap 等。表 2 介绍了集合中这些常用的实现类。

表 2 Java集合实现类的作用

类名称	作用
HashSet	为优化査询速度而设计的 Set。它是基于 HashMap 实现的，HashSet 底层使用 HashMap 来保存所有元素，实现比较简单
TreeSet	实现了 Set 接口，是一个有序的 Set，这样就能从 Set 里面提取一个有序序列
ArrayList	一个用数组实现的 List，能进行快速的随机访问，效率高而且实现了可变大小的数组
ArrayDueue	是一个基于数组实现的双端队列，按“先进先出”的方式操作集合元素
LinkedList	对顺序访问进行了优化，但随机访问的速度相对较慢。此外它还有 addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst() 和 removeLast() 等方法，能把它当成栈（Stack）或队列（Queue）来用
HsahMap	按哈希算法来存取键对象
TreeMap	可以对键对象进行排序

Collection接口

Collection 接口是 List、Set 和 Queue 接口的父接口，通常情况下不被直接使用。Collection 接口定义了一些通用的方法，通过这些方法可以实现对集合的基本操作。定义的方法既可用于操作 Set 集合，也可用于操作 List 和 Queue 集合。

表 3 Collection接口的常用方法

方法名称	说明
boolean add(E e)	向集合中添加一个元素，如果集合对象被添加操作改变了，则返回 true。E 是元素的数据类型
boolean addAll(Collection c)	向集合中添加集合 c 中的所有元素，如果集合对象被添加操作改变了，则返回 true。
void clear()	清除集合中的所有元素，将集合长度变为 0。
boolean contains(Object o)	判断集合中是否存在指定元素
boolean containsAll(Collection c)	判断集合中是否包含集合 c 中的所有元素
boolean isEmpty()	判断集合是否为空
Iterator iterator()	返回一个 Iterator 对象，用于遍历集合中的元素
boolean remove(Object o)	从集合中删除一个指定元素，当集合中包含了一个或多个元素 o 时，该方法只删除第一个符合条件的元素，该方法将返回 true。
boolean removeAll(Collection c)	从集合中删除所有在集合 c 中出现的元素（相当于把调用该方法的集合减去集合 c）。如果该操作改变了调用该方法的集合，则该方法返回 true。
boolean retainAll(Collection c)	从集合中删除集合 c 里不包含的元素（相当于把调用该方法的集合变成该集合和集合 c 的交集），如果该操作改变了调用该方法的集合，则该方法返回 true。
int size()	返回集合中元素的个数
Object[] toArray()	把集合转换为一个数组，所有的集合元素变成对应的数组元素。

List集合

List 实现了 Collection 接口，它主要有两个常用的实现类：ArrayList 类和 LinkedList 类。
ArrayList 类
ArrayList 类实现了可变数组的大小，存储在内的数据称为元素。它还提供了快速基于索引访问元素的方式，对尾部成员的增加和删除支持较好。使用 ArrayList 创建的集合，允许对集合中的元素进行快速的随机访问，不过，向 ArrayList 中插入与删除元素的速度相对较慢。

ArrayList 类除了包含 Collection 接口中的所有方法之外，还包括 List 接口中提供的如表 4 所示的方法。

表 4 ArrayList类的常用方法

方法名称	说明
E get(int index)	获取此集合中指定索引位置的元素，E 为集合中元素的数据类型
int index(Object o)	返回此集合中第一次出现指定元素的索引，如果此集合不包含该元素，则返回 -1
int lastIndexOf(Object o)	返回此集合中最后一次出现指定元素的索引，如果此集合不包含该元素，则返回 -1
E set(int index, Eelement)	将此集合中指定索引位置的元素修改为 element 参数指定的对象。此方法返回此集合中指定索引位置的原元素
List subList(int fromlndex, int tolndex)	返回一个新的集合，新集合中包含 fromlndex 和 tolndex 索引之间的所有元素。包含 fromlndex 处的元素，不包含 tolndex 索引处的元素

LinkedList 类采用链表结构保存对象，这种结构的优点是便于向集合中插入或者删除元素。需要频繁向集合中插入和删除元素时，使用 LinkedList 类比 ArrayList 类效果高，但是LinkedList 类随机访问元素的速度则相对较慢。这里的随机访问是指检索集合中特定索引位置的元素。

LinkedList 类除了包含 Collection 接口和 List 接口中的所有方法之外，还特别提供了表 2 所示的方法。

表 5 LinkList类中的方法

方法名称	说明
void addLast(E e)	将指定元素添加到此集合的末尾
void addFirst(E e)	将指定元素添加到此集合的开头
E getFirst()	返回此集合的第一个元素
E getLast()	返回此集合的最后一个元素
E removeFirst()	删除此集合中的第一个元素
E removeLast()	删除此集合中的最后一个元素

Queue集合

Queue 用于模拟队列这种数据结构。新元素插入（offer）到队列的尾部，访问元素（poll）操作会返回队列头部的元素。通常，队列不允许随机访问队列中的元素。
Queue接口里定义了如下几种方法：

表 6 Queue接口中的方法

方法名称	说明
void add(Object e)	将指定元素加入此队列的尾部；
Object element()	获取队列头部的元素，但是不删除该元素；
boolean offer(Object e)	将指定元素加入此队列的尾部。当使用有容量限制的队列时，此方法通常比add方法更好;
Object peek()	获取头部元素，但不删除，如果队列为空，则返回null；
Object poll()	获取队列头部元素并删除。如果队列为空，则返回null；
Object remove()	删除头部元素。

Queue接口有一个PriorityQueue实现类，除此之外Queue还有一个Deque接口，Deque代表一个"双端队列",可以同时从两端来添加或删除元素。

PriorityQueue实现类保存队列元素的顺序并不是按加入顺序，而是按队列元素的大小进行重新排序。因此当调用peek或poll方法时，并不是取出元素的最先进入的，而是取出最小元素。

Deque接口是Queue接口的子接口，它代表一个双端队列，Deque接口里定义了一些双端队列的方法，这些方法允许从两端来操作队列元素：

表 7Deque接口中的方法

方法名称	说明
void addfirst(Object o)	将指定元素插入该双端队列的开头。
void addLast(Object o)	将置顶元素插入双端队列末尾。
Iterator descendingIterator()	返回该双端队列对应的迭代器，该迭代器将以逆向顺序来迭代队列中的元素。
Object getFirst()	获取但不删除双端队列的第一个元素；
Object getLast()	获取但不删除双端队列的最后一个元素；
boolean offerFirst(Object e)	将指定元素加入双端队列的头部；
boolean offerLast(Object e)	将指定元素加入双端队列的尾部；
Object peekFirst()	获取头部元素，但不删除，如果队列为空，则返回null；
Object peekLast()	获取尾部元素，但不删除，如果队列为空，则返回null；
Object pollFirst()	获取队列头部元素并删除。如果队列为空，则返回null；
Object pollLast()	获取队列尾部元素并删除。如果队列为空，则返回null；
Object pop()	pop取出双端队列所表示的栈的栈顶元素。
Object removeFirst()	删除头部元素。
Object removeFirstOccurrence(Object o)	删除该双端队列的第一次出现的元素o;
Object removeLast()	删除尾部元素。
Object removeLastOccurrence(Object o)	删除该双端队列的最后一次出现的元素o;

Deque提供了一个典型的实现类：ArrayDeque，它是一个基于数组实现的双端队列。
创建Deque时同样可指定一个numElements参数来指定Object[]数组的长度，如果不指定，默认长度为16。
ArrayDeque既可以当做“栈”来使用，也可以当做“队列”来使用。

Set集合：HashSet和TreeSet类

Set 集合中的对象不按特定的方式排序，只是简单地把对象加入集合。Set 集合中不能包含重复的对象，并且最多只允许包含一个 null 元素。
Set 实现了 Collection 接口，它主要有两个常用的实现类：HashSet 类和 TreeSet类。

HashSet 是 Set 接口的典型实现，大多数时候使用 Set 集合时就是使用这个实现类。HashSet 是按照 Hash 算法来存储集合中的元素。因此具有很好的存取和查找性能。
TreeSet 类同时实现了 Set 接口和 SortedSet 接口。SortedSet 接口是 Set 接口的子接口，可以实现对集合进行自然排序，因此使用 TreeSet 类实现的 Set 接口默认情况下是自然排序的，这里的自然排序指的是升序排序。TreeSet 只能对实现了 Comparable 接口的类对象进行排序，因为 Comparable 接口中有一个 compareTo(Object o) 方法用于比较两个对象的大小。例如 a.compareTo(b)，如果 a 和 b 相等，则该方法返回 0；如果 a 大于 b，则该方法返回大于 0 的值；如果 a 小于 b，则该方法返回小于 0 的值。

TreeSet 类除了实现 Collection 接口的所有方法之外，还提供了如表 2 所示的方法。

表 8 TreeSet类的常用方法

方法名称	说明
E last()	返回此集合中的最后一个元素
E first()	返回此集合中的第一个元素。其中，E 表示集合中元素的数据类型
E poolLast()	获取并移除此集合中的最后一个元素
E poolFirst()	获取并移除此集合中的第一个元素
SortedSet subSet(E fromElement,E toElement)	返回一个新的集合，新集合包含原集合中 fromElement 对象与 toElement 对象之间的所有对象。包含 fromElement 对象，不包含 toElement 对象
SortedSet headSet<E toElement〉	返回一个新的集合，新集合包含原集合中 toElement 对象之前的所有对象。不包含 toElement 对象
SortedSet tailSet(E fromElement)	返回一个新的集合，新集合包含原集合中 fromElement 对象之后的所有对象。包含 fromElement 对象

注意：表面上看起来这些方法很多，其实很简单。因为 TreeSet 中的元素是有序的，所以增加了访问第一个、前一个、后一个、最后一个元素的方法，并提供了 3 个从 TreeSet 中截取子 TreeSet 的方法。

Map集合

Map 是一种键-值对（key-value）集合，Map 接口主要有两个实现类：HashMap 类和 TreeMap 类。其中，HashMap 类按哈希算法来存取键对象，而 TreeMap 类可以对键对象进行排序。

Map 接口中提供的常用方法如表 7 所示。

表 9 Map接口的常用方法

方法名称	说明
boolean containsKey(Object key)	查询 Map 中是否包含指定的 key，如果包含则返回 true。
void clear()	删除该 Map 对象中的所有 key-value 对。
boolean containsValue(Object value)	查询 Map 中是否包含一个或多个 value，如果包含则返回 true。
V get(Object key)	返回 Map 集合中指定键对象所对应的值。V 表示值的数据类型
V put(K key, V value)	向 Map 集合中添加键-值对，如果当前 Map 中已有一个与该 key 相等的 key-value 对，则新的 key-value 对会覆盖原来的 key-value 对。
void putAll(Map m)	将指定 Map 中的 key-value 对复制到本 Map 中。
V remove(Object key)	从 Map 集合中删除 key 对应的键-值对，返回 key 对应的 value，如果该 key 不存在，则返回 null
boolean remove(Object key, Object value)	这是 Java 8 新增的方法，删除指定 key、value 所对应的 key-value 对。如果从该 Map 中成功地删除该 key-value 对，该方法返回 true，否则返回 false。
Set entrySet()	返回 Map 集合中所有键-值对的 Set 集合，此 Set 集合中元素的数据类型为 Map.Entry
Set keySet()	返回 Map 集合中所有键对象的 Set 集合
boolean isEmpty()	查询该 Map 是否为空（即不包含任何 key-value 对），如果为空则返回 true。
int size()	返回该 Map 里 key-value 对的个数
Collection values()	返回该 Map 里所有 value 组成的 Collection

Collections类

Collections 类是 Java 提供的一个操作 Set、List 和 Map 等集合的工具类。Collections 类提供了许多操作集合的静态方法，借助这些静态方法可以实现集合元素的排序、查找替换和复制等操作。下面介绍 Collections 类中操作集合的常用方法。

Collections 提供了如下方法用于对 List 集合元素进行排序。
void reverse(List list)：对指定 List 集合元素进行逆向排序。
void shuffle(List list)：对 List 集合元素进行随机排序（shuffle 方法模拟了“洗牌”动作）。
void sort(List list)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合的元素按升序进行排序。
void sort(List list, Comparator c)：根据指定 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序。
void swap(List list, int i, int j)：将指定 List 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换。
void rotate(List list, int distance)：当 distance 为正数时，将 list 集合的后 distance 个元素“整体”移到前面；当 distance 为负数时，将 list 集合的前 distance 个元素“整体”移到后面。该方法不会改变集合的长度。

Collections 还提供了如下常用的用于查找、替换集合元素的方法。
int binarySearch(List list, Object key)：使用二分搜索法搜索指定的 List 集合，以获得指定对象在 List 集合中的索引。如果要使该方法可以正常工作，则必须保证 List 中的元素已经处于有序状态。
Object max(Collection coll)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素。
Object max(Collection coll, Comparator comp)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素。
Object min(Collection coll)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最小元素。
Object min(Collection coll, Comparator comp)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最小元素。
void fill(List list, Object obj)：使用指定元素 obj 替换指定 List 集合中的所有元素。
int frequency(Collection c, Object o)：返回指定集合中指定元素的出现次数。
int indexOfSubList(List source, List target)：返回子 List 对象在父 List 对象中第一次出现的位置索引；如果父 List 中没有出现这样的子 List，则返回 -1。
int lastIndexOfSubList(List source, List target)：返回子 List 对象在父 List 对象中最后一次出现的位置索引；如果父 List 中没有岀现这样的子 List，则返回 -1。
boolean replaceAll(List list, Object oldVal, Object newVal)：使用一个新值 newVal 替换 List 对象的所有旧值 oldVal。

Random类

Random类是java.until下的一个根据随机算法的起源数字进行一些变化，从而得到随机数字的方法。虽然Random类产生的数字是随机的，但在相同种子数（seed）下的相同次数产生的随机数是相同的（伪随机）。

常用方法:
new Random().nextInt(x) 返回值为整数,范围在0~x（不包含X）内的任意整数
new Random().nextInt(x,y) 返回值为整数,范围在x~y（不包含y）内的任意整数
new Random().nextLong() 返回值为长整型，范围是long类型的范围

参考：
集合（Collection、Map）