JAVA笔记17-容器之一 图、Collection接口、Iterator接口（重要）

               

掌握1136：

（1）1个图

（2）1个类：Collections

（3）3个知识点：For（了解）,Generic泛型,Auto-boxing/unboxing（自动打包/解包）

（4）6个接口：Collection,Set,List,Map,Iterator(迭代器),Comparable

容器的概念：Java API所提供的一系列类的实例，用于在程序中存放对象。

小知识点：数组也是容器。集合类与数组的不同之处是：数组的长度是固定的，集合的长度是可变的；数组存放基本数据类型(栈)，集合存放对象的引用。

 　　如何选择数据结构？衡量标准--读、改（增删）效率：Array读快改慢，Linked改快读慢，Hash位于前两者之间。

（HashTable和Vect效率低，已经几乎不用了）

本节综合例子：

import java.util.*;
public class Test{
    public static void main(String[] args){
        Collection<Name> c = new LinkedList<Name>();
        c.add(new Name("Li","Ming"));
        c.add(new Name("Sun","Lei"));
        c.add(new Name("Li","Li"));
        System.out.println(c.remove(new Name("Li","Ming")));//需要equals()方法才能比较相等并移除，需要重写equals()
        System.out.println(c);//依次调用各对象的toString()方法，所以需要重写Name的toString()
        Iterator t = c.iterator();
        while(t.hasNext()){
            System.out.println(t.next());
            t.remove();
        }
        System.out.println(c);
    }
}
class Name{
    String fn;
    String ln;
    public Name(String fn, String ln){
        this.fn = fn ;
        this.ln = ln ;
    }
    public boolean equals(Object o){
        if(o instanceof Name){
            Name n = (Name)o ;
            return this.fn.equals(n.fn)&&this.ln.equals(n.ln) ;
        }
        return false ;
    }
    public String toString(){
        return fn+" "+ln ;
    }
}

一、继承关系图

　　J2SDK所提供的容器API位于java.util包中。

　　常用的集合有List集合(ArrayList,LinkedList)，Set集合(HashSet,TreeSet)，Map集合(HashMap,TreeMap)。

1、Collection接口:（一个一个装）定义了存取一组对象的方法，其子接口Set和List分别定义了存储方式。

（1）Set接口中的数据对象没有顺序、不可重复

（2）List接口中的数据对象有顺序、可以重复

注意：重复是指equals

2、Map接口:（一对一对装）定义了存储“键（key）-值（value）映射对”的方法。

二、Collection接口

Collection接口中定义的方法：（它下面所有的类都实现了这些方法）

举例1：最后一句：c相当于c.toString();该方法在内部的实现是先打印“[”，依次调用每个对象的toString（注意Name类要自己写toString方法）,在打印“]”。

import java.util.*;  //导入java.util包
public class Test{
    public static void main(String args[]){
        Collection list = new ArrayList(); 
        //可以放入不同类型的元素，但必须都是对象！
        list.add("hello");   
        list.add(new Name("firstname","lastname"));
        list.add(new Integer(100));
        System.out.println(list.size());
        System.out.println(list);//自动调用list.toString()方法，该方法在内部的实现是先打印“[”，依次调用每个对象的toString()方法，再打印“]”
        //注意Name类要重写toString()方法！
    }
}
//Name
class Name{
    private String firstName;
    private String lastName;
    public Name(String firstName,String lastName){
        this.firstName = firstName;
        this.lastName = lastName;
    }
    public String toString(){  //注意toString()方法的定义！
        return firstName + " " + lastName ;
    }
}

输出：

3  

[hello,firstname lastname,100]

举例2：

import java.util.*;  //导入java.util包
public class BasicContainer{
    public static void main(String args[]){
        Collection c = new HashSet(); 
        c.add("hello");   
        c.add(new Name("firstname","lastname"));
        c.add(new Integer(100));
        //调用remove时，依次使用该对象equals方法与remove中的对象比较
        c.remove("hello");
        System.out.println(c.remove(new Integer(100)));//remove成功，返回true
        System.out.println(c.remove(new Name("firstname","lastname")));//remove失败，返回false。因为Name类没有重写equals()方法
        System.out.println(c);

    }
}
//Name
class Name{
    private String firstName;
    private String lastName;
    public Name(String firstName,String lastName){
        this.firstName = firstName;
        this.lastName = lastName;
    }
    public String toString(){  
        return firstName + " " + lastName ;
    }
}

输出：

true

false

[firstname lastname]

补充知识：两个对象如果equals，则其HashCode相等。当该对象作为Map中的key时，会使用hashCode()方法。重写该对象的equals()时，必须重写hashCode()。两个对象equals，那么应保证它们的hashCode相等。如下：

import java.util.*;  //导入java.util包
public class BasicContainer{
    public static void main(String args[]){
        Collection c = new HashSet(); 
        c.add("hello");   
        c.add(new Name("firstname","lastname"));
        c.add(new Integer(100));
        //调用remove时，依次使用该对象equals方法与remove中的对象比较
        c.remove("hello");
        System.out.println(c.remove(new Integer(100)));//remove成功，返回true
        System.out.println(c.remove(new Name("firstname","lastname")));//remove失败，返回false
        System.out.println(c);

    }
}
//Name
class Name{
    private String firstName;
    private String lastName;
    public Name(String firstName,String lastName){
        this.firstName = firstName;
        this.lastName = lastName;
    }
    public String toString(){  
        return firstName + " " + lastName ;
    }
    public boolean equals(Object obj) {//注意equals方法的定义！
        if(obj instanceof Name){
            Name name = (Name) obj;
            return (firstName.equals(name.firstName))&&(lastName.equals(name.lastName));
        }
            return super.equals(obj);//???
    }
    public int hashCode(){
        return firstName.hashCode();
        //因为Sun字符串已经实现了hashCode()方法，所以这里使用字符串的hashCode()方法
        //如果自己实现很难。
    }
}

输出：

true

true

[]

三、Iterator接口

问题：如何遍历集合中的每个元素？

　　例如ArrayList以数组作为底层实现的；LinkedList是以链表为底层实现的。遍历的方式是不同的，所以由每一个类对象实现自己的遍历方法（返回一个实现了Iterator接口的对象）。

　　Iterator就是一个统一遍历Collection下面所有元素的方法的接口。简单理解为一个指针（游标），指在第一个元素的左侧。

　　通常，遍历集合都是通过迭代器（Iterator）实现。Collection接口中的iterator()方法可返回在此Collection进行迭代的迭代器。其实也就是返回一个实现了Iterator接口的对象。（有多态！）Iterator对象称作迭代器，用以方便的实现对容器内元素的遍历操作。

　　Iterator接口定义了如下方法：

举例1：

import java.util.*;  //导入java.util包
public class Muster{
    public static void main(String args[]){
        Collection list = new ArrayList(); //实例化集合类对象
        list.add("a");   //向集合添加元素
        list.add("b");
        list.add("c");
        Iterator it = list.iterator(); //创建迭代器
        while(it.hasNext()){  //判断是否有下一个元素
            String str = (String) it.next(); //获取集合中元素
            System.out.println(str);
        }
    }
}

输出:

a

b

c

举例2：

import java.util.*;  //导入java.util包
public class Test{
    public static void main(String args[]){
        Collection c = new HashSet(); //注意HashSet是无序的！
        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()){
            Name n = (Name) i.next();//next()返回值为object类型，所以此处需要转换为相应类型
            System.out.println(n.getFirstName()+"");
        }
    }
}
//Name
class Name{
    private String firstName;
    private String lastName;
    public Name(String firstName,String lastName){
        this.firstName = firstName;
        this.lastName = lastName;
    }
    public String getFirstName(){
        return firstName;
    } 
}

输出：

f3

f2

f1

举例3：循环内部只能调用Iterator接口的方法，不能调用容器自身的方法。

Iterator对象的remove方法是在迭代过程中删除元素的唯一安全方法。因为Iterator循环的内部执行了锁定。

import java.util.*;  //导入java.util包
public class Test{
    public static void main(String args[]){
        Collection c = new HashSet(); //注意HashSet是无序的！
        c.add(new Name("fff1","l1"));
        c.add(new Name("f2","l2"));
        c.add(new Name("fff3","l3"));
        for(Iterator i = c.iterator();i.hasNext();){
            Name name = (Name) i.next();
            if(name.getFirstName().length()<3){
            i.remove();
            //如果换成c.remove(name);会产生例外??测试过了，输出一样并没有例外
            }
        }
        System.out.println(c);
    }
}
//Name
class Name{
    private String firstName;
    private String lastName;
    public Name(String firstName,String lastName){
        this.firstName = firstName;
        this.lastName = lastName;
    }
    public String getFirstName(){
        return firstName;
    } 
    public String toString(){  
        return firstName + " " + lastName ;
    }
    public boolean equals(Object obj) {
        if(obj instanceof Name){
            Name name = (Name) obj;
            return (firstName.equals(name.firstName))&&(lastName.equals(name.lastName));
        }
            return super.equals(obj);
    }
    public int hashCode(){
        return firstName.hashCode();
    }
}

输出：

[fff1 l1,fff3 l3]