【Java】Java中的Collections类——Java中升级版的数据结构【转】

一般来说课本上的数据结构包括数组、单链表、堆栈、树、图。我这里所指的数据结构，是一个怎么表示一个对象的问题，有时候，单单一个变量声明不堪大用，比如int,String,double甚至一维数组、二维数组无法完全表达你要表达的东西，而定义一个类Class有太过麻烦，这时候，你可以考虑一下用Java中的Collections类。使用Collections类，必须在文件头声明import java.util.*;

 

一、动态、有序、可变大小的一维数组Vector与ArrayList

Collections类里面包括动态、有序、可变大小的一维数组Vector与ArrayList。

Vector与ArrayList，两者唯一的差别是：vector自带线程互斥，多个线程对其读写会抛出异常，而arraylist则允许多个线程读写，其他部分是一模一样的，换句话说，如果是单线程在读写，使用Vector与ArrayList没有任何区别，但现在编程基本都用ArrayList，使用Vector有点非主流了、

1、Vector的使用如下：

public static void Vectortest() {
    // Vector<Double>表示这个vector只能存放double
    // Vector<String>表示这个vector只能存String
    // 虽然Vector<Object> vector=new Vector<Object>();等价于Vector vector=new
    // Vector();但是，eclipse中这样写会警告，表示你这个Vector不规范，╮(╯▽╰)╭
    Vector<Object> vector = new Vector<Object>();
    vector.add(1.6);
    vector.add(2.06);
    vector.add(1);
    System.out.println("单纯的add表示从结尾加入元素：" + vector);
    System.out.println("size()能求出vector的所含元素的个数：" + vector.size());
    vector.remove(1);
    System.out.println("remove(1)表示删去第1个元素，由于计数从0开始，也就是2.06这个元素：" + vector);
    vector.remove(vector.lastElement());
    System.out.println("删去最后一个元素的vector为：" + vector);
    vector.add(0, 1.8888);
    System.out.println("在第0个位置加入1.8888这个元素：" + vector);
    vector.set(0, "a");
    System.out.println("把第0个位置这个元素改为a：" + vector);
}

 

这段方法如果在主函数调用：

System.out.println("======Vector数据结构的测试开始======");
Vectortest();
System.out.println("======Vector数据结构的测试结束======");

运行结果如下：

======Vector数据结构的测试开始======
单纯的add表示从结尾加入元素：[1.6, 2.06, 1]
size()能求出vector的所含元素的个数：3
remove(1)表示删去第1个元素，由于计数从0开始，也就是2.06这个元素：[1.6, 1]
删去最后一个元素的vector为：[1.6]
在第0个位置加入1.8888这个元素：[1.8888, 1.6]
把第0个位置这个元素改为a：[a, 1.6]
======Vector数据结构的测试结束======

2、ArrayList

public static void ArrayListtest() {
    ArrayList<Double> arraylist = new ArrayList<Double>();
    arraylist.add(1.0);
    arraylist.add(4.0);
    arraylist.add(5.0);
    arraylist.add(2.3);
    System.out.println("单纯的add表示从结尾加入元素：" + arraylist);
    System.out.println("size()能求出所含元素的个数：" + arraylist.size());
    arraylist.remove(1);
    System.out.println("remove(1)表示删去第1个元素，由于计数从0开始，也就是4这个元素：" + arraylist);
    arraylist.remove(arraylist.size() - 1);
    System.out.println("删去最后一个元素的arraylist为：" + arraylist);
    arraylist.add(0, 1.8888);
    System.out.println("在第0个位置加入1.8888这个元素：" + arraylist);
    arraylist.set(0, 9.0);
    System.out.println("把第0个位置这个元素改为a：" + arraylist);
    Collections.sort(arraylist);
    System.out.println("如果arraylist不是抽象类型，则支持排序" + arraylist);

}

这里可以看到ArrayList删除最后一个元素的方式与Vector有所不同，主要是ArrayList没有lastElement()这个方法来取出最后一个元素remove()掉，只能用arraylist.size() - 1来确定最后一个元素的位置。如果在主函数这样调用这段方法：

System.out.println("======ArrayList数据结构的测试开始======");
ArrayListtest();
System.out.println("======ArrayList数据结构的测试结束======");

则得到如下的运行结果：

======ArrayList数据结构的测试开始======
单纯的add表示从结尾加入元素：[1.0, 4.0, 5.0, 2.3]
size()能求出所含元素的个数：4
remove(1)表示删去第1个元素，由于计数从0开始，也就是4这个元素：[1.0, 5.0, 2.3]
删去最后一个元素的arraylist为：[1.0, 5.0]
在第0个位置加入1.8888这个元素：[1.8888, 1.0, 5.0]
把第0个位置这个元素改为a：[9.0, 1.0, 5.0]
如果arraylist不是抽象类型，则支持排序[1.0, 5.0, 9.0]
======ArrayList数据结构的测试结束======

从上面的两个例子，可以看到Vector与ArrayList比一个普通的数组，也就是课本上所教的一维数组int array[] = { 8, 7, 100, 88, 6, 4, 5, 33, 7 };强大很多，可以在任意位置插入元素，也可以不用遍历数组就能够用一个方法删除指定位置的元素，当然为你考试你还是要知道这个数组是怎么遍历的。其实，ArrayList与普通的一维数组完全可以实现互转，而且利用ArrayList还能够直接对array进行排序，而不用再对array写一个冒泡排序之类的，直接用Collections.sort();就能够排序数组，然后再用Collections.reverse();就能实现逆排序，当然还是那句，为你考试你还是要知道这个数组是怎么排序的。

比如如下的方法，实现了对一维数组int array[] = { 8, 7, 100, 88, 6, 4, 5, 33, 7 };的排序与逆排序，先把数组转化成ArrayList再用Collections.sort();与Collections.reverse();排序，最后再把ArrayList内容转化回一维数组：

public static void arrayListSort() {
    int array[] = { 8, 7, 100, 88, 6, 4, 5, 33, 7 };
    ArrayList<Integer> arraylist = new ArrayList<Integer>();
    for (int i = 0; i < array.length; i++)
        System.out.print(array[i] + ",");
    for (int i = 0; i < array.length; i++)
        arraylist.add(array[i]);
    Collections.sort(arraylist);
    for (int i = 0; i < array.length; i++)
        array[i] = arraylist.get(i);
    System.out.print("排序后的数组：");
    for (int i = 0; i < array.length; i++)
        System.out.print(array[i] + ",");
    Collections.reverse(arraylist);
    for (int i = 0; i < array.length; i++)
        array[i] = arraylist.get(i);
    System.out.print("逆排序后的数组：");
    for (int i = 0; i < array.length; i++)
        System.out.print(array[i] + ",");
    //排序之后把arraylist销毁
    arraylist = null;
    //这句是建议Java马上回收垃圾，当然这句有没有都行，Java在运行的过程中会自动清除垃圾的
    System.gc();

}

在主函数中这样调用方法：

System.out.println("======Java数组排序开始======");
arrayListSort();
System.out.println("======Java数组排序结束======");

就能够得到如下的运行结果：

======Java数组排序开始======
8,7,100,88,6,4,5,33,7,排序后的数组：4,5,6,7,7,8,33,88,100,逆排序后的数组：100,88,33,8,7,7,6,5,4,

======Java数组排序结束======

二、集合HashSet

另外，还有集合HashSet，HashSet与数学上的集合概念一模一样。由一个或多个元素所构成的叫做集合。HashSet具有：

1.确定性，集合中的元素必须是确定的，这个是废话，必须确定，难道我还可以在里面放一个不确定的东西进去吗？

2.互异性，集合中的元素互不相同。例如：集合A={1，a}，则a不能等于1，也就是如果你把两个1放进HashSet会自动变为一个1

3.无序性，集合中的元素没有先后之分。因此HashSet也不得进行排序操作

例如如下的一段方法：

public static void HashSettest() {
    HashSet<Object> hashset = new HashSet<Object>();
    hashset.add(1);
    hashset.add(1);
    hashset.add(5);
    hashset.add(2.3);
    System.out.println("单纯的add表示从结尾加入元素：" + hashset);
    System.out.println("size()能求出所含元素的个数：" + hashset.size());
    hashset.remove(1);
    System.out.println("remove(1)表示删去'1'这个元素：" + hashset);
    hashset.remove("asd");
    System.out.println("如果没有'asd'这个元素则remove什么都不做：" + hashset);
    hashset.add(1.8888);
    System.out.println("加入1.8888这个元素：" + hashset);
}

在主函数中，调用这个方法：

System.out.println("======HashSet数据结构的测试开始======");
HashSettest();
System.out.println("======HashSet数据结构的测试结束======");

结果如下：

======HashSet数据结构的测试开始======
单纯的add表示从结尾加入元素：[1, 5, 2.3]
size()能求出所含元素的个数：3
remove(1)表示删去'1'这个元素：[5, 2.3]
如果没有'asd'这个元素则remove什么都不做：[5, 2.3]
加入1.8888这个元素：[5, 1.8888, 2.3]
======HashSet数据结构的测试结束======

HashSet有add()方法与remove()方法，add()所加的元素没有顺序，每次用System.out.println()打印的结果可能顺序不一样，也不能向上面Vector与ArrayList一样，只要所存的元素不是Object，就能使用Collections.sort(arraylist);来排序

三、二元组HashMap

这里的使用方法和上面的数据基本相同，也很简单，就是put方法来对象进去map，而get能够取走map中的对象，但是试图把二元组HashMap用成三元组是错误的，如果一个对象中含有元素过多，那你应该考虑用类。而不是还在迷恋Java中介乎于普通变量与Class类之间的Collections类。

比如如下方法就展示了试图把HashMap改成三元组的错误操作：

public static void Maptest(){
    System.out.println("======Map错误的使用开始======");
    HashMap<String,String> map=new HashMap<String, String>();
    HashMap<String,HashMap<String, String>> bigmap=new HashMap<String, HashMap<String, String>>();
    map.put("key1","1");
    map.put("key2","2");
    bigmap.put("test1",map);
    map.clear();
    map.put("key1","3");
    map.put("key2","4");
    bigmap.put("test2",map);
    System.out.println(bigmap);
    System.out.println(bigmap.get("test1").get("key1"));
    System.out.println(bigmap.get("test1").get("key2"));
    System.out.println(bigmap.get("test2").get("key1"));
    System.out.println(bigmap.get("test2").get("key2"));
    System.out.println("======Map错误的使用结束======");
    System.out.println("======Map正确的使用开始======");
    map.clear();
    bigmap=null;
    map.put("key1","1");
    map.put("key2","2");
    map.put("key3","3");
    System.out.println(map);
    System.out.println("======Map正确的使用结束======");
}

在主函数调用这段代码，得到下面的运行结果：

======Map数据结构的测试开始======
======Map错误的使用开始======
{test1={key2=4, key1=3}, test2={key2=4, key1=3}}
3
4
3
4
======Map错误的使用结束======
======Map正确的使用开始======
{key3=3, key2=2, key1=1}
======Map正确的使用结束======
======Map数据结构的测试结束======

这段程序本来用意是很明显，试图构造出一个{test1,key1,1},{test1,key2,2},{test2,key3,3},{test2,key4,4}

然而，每个bigmap中还是存得都是那个map，你一旦把map清空，原来test1中的那个map也同样被清空，

有人试图创造多个map1,map2,...那你还不如用一个简单的类，看起来更加明确，而且类中以后还能写方法，被继承

四、备注

在创造一个新的Vector,Arraylist好，HashSet也好，HashMap也好，完全可以写成：

Collection<String> a= new ArrayList<String>();
List<String> a= new Vector<String>();

之类

因为继承于Collection接口的有ArrayList、Vector、Linkedlist、HashSet、TreeSet，继承于MAP接口的有HashMap、Hashtable，这是Java中类的继承、多态、封装之类的问题，当然为了你的同伴看得更加清晰，这里就不要玩什么花哨命名了，写一个清楚的ArrayList<Integer> arraylist = new ArrayList<Integer>();没人敢说你不懂Java中的类。

http://blog.csdn.net/yongh701/article/details/43227161