Java中集合类的关系图：
Collection
先来集合中的最大接口——Collection
可以通过查看JDK帮助文档，了解Collection接口中的最共性的方法。通过以下代码示例演示这些方法：
import java.util.*; public class CollectionDemo { public static void main(String[] args) { //method_2(); method_get(); } public static void method_get() { ArrayList al = new ArrayList(); //1、添加元素 al.add("java01");//add(Object obj); al.add("java02"); al.add("java03"); al.add("java04"); /* Iterator it = al.iterator();//获取迭代器，用于取出集合中的元素 while(it.hasNext()) { sop(it.next()); } */ //开发时，这样写 for(Iterator it = al.iterator(); it.hasNext(); ) { sop(it.next()); } } public static void method_2() { ArrayList al1 = new ArrayList(); al1.add("java01"); al1.add("java02"); al1.add("java03"); al1.add("java04"); ArrayList al2 = new ArrayList(); al2.add("java03"); al2.add("java04"); al2.add("java05"); al2.add("java06"); //al1.retainAll(al2);//取交集，al1中只会保留和al2中相同的元素 al1.removeAll(al2); sop("al1:"+al1); sop("al2:"+al2); } public static void base_method() { //创建一个集合容器，使用Collection接口的子类，ArrayList ArrayList al = new ArrayList(); //1、添加元素 al.add("java01");//add(Object obj); al.add("java02"); al.add("java03"); al.add("java04"); //打印原集合 sop("原集合:"+al); //3、删除元素 //al.remove("java02"); //al.clear();//清空集合 //4、判断元素 sop("java03是否存在："+al.contains("java03")); sop("集合是否为空？"+al.isEmpty()); //2、获取个数，集合长度 sop("size:"+al.size()); //打印改变后的集合 sop(al); } public static void sop(Object obj) { System.out.println(obj); } }
注意：
- add方法的参数类型是Object，以便于接受任意类型。
- 集合中存储的都是对象的引用（地址）。
现重点描述迭代器(Iterator)
Iterator
什么是迭代器呢？
其实就是集合的取出元素的方式。
Iterator的初步解释：就是把取出方式定义在了集合的内部，这样取出方式就可以直接访问集合内部的元素，那么取出方式就被定义成了内部类。而每一个容器的数据结构不同，所以取出的动作细节也不一样，但是都有共性内容——判断和取出，那么可以将这些共性抽取，那么这些内部类都符合一个规则，该规则是Iterator。
如何获取集合的取出对象呢？
通过一个对外提供的方法：iterator()。
List
Collection
|---------List:元素是有序的，元素可以重复，因为该集合体系有索引。
|---------ArrayList:底层的数据结构使用的是数组结构。特点：查询速度很快，但是增删稍慢。线程不同步。
|---------LinkedList:底层使用的是链表数据结构。特点：增删速度很快，查询稍慢。
|---------Vector:底层是数组数据结构。线程同步。被ArrayList替代了。
|---------Set:元素是无序的，元素不可以重复。
List特有方法：凡是可以操作角标的方法都是该体系特有的方法。
增：
- add(index, element);
- addAll(index, Collection);
删：
- remove(index);
改：
- set(index, element);
查：
- get(index);
- subList(from, to);
- listIterator();
List集合特有的迭代器(listIterator)——listIterator是Iterator的子接口。在迭代时，不可以通过集合对象的方法操作集合中的元素，因为会发生并发修改异常(ConcurrentModificationException)。所以，在迭代时，只能用迭代器的方法操作元素，可是Iterator的方法是有限的，只能对元素进行判断，取出，删除的操作，如果想要其他的操作如添加，修改等，就需要使用其子接口listIterator。
该接口只能通过List集合的listIterator()获取。
import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; import java.util.List; import java.util.ListIterator; public class ListDemo { public static void sop(Object obj) { System.out.println(obj); } public static void method() { ArrayList al = new ArrayList(); //添加元素 al.add("java01"); al.add("java02"); al.add("java03"); sop("原集合："+al); //在指定位置添加元素 al.add(1, "java09"); //删除指定位置的集合 //al.remove(2); //修改元素 //al.set(2, "java007"); //通过角标获取元素 sop("get(1):"+al.get(1)); sop(al); //获取所有元素 for(int x = 0; x < al.size(); x++) { sop("al("+x+")="+al.get(x)); } Iterator it = al.iterator(); while(it.hasNext()) { sop("next:"+it.next()); } //通过indexOf获取对象的位置 sop("index = "+al.indexOf("java02")); List sub = al.subList(1, 3); sop("sub="+sub); } public static void main(String[] args) { //演示列表迭代器 ArrayList al = new ArrayList(); //添加元素 al.add("java01"); al.add("java02"); al.add("java03"); sop(al); ListIterator li = al.listIterator(); //sop("hasPrevious():"+li.hasPrevious()); while(li.hasNext()) { Object obj = li.next(); if(obj.equals("java02")) //li.add("java009"); li.set("java006");//修改 } while(li.hasPrevious()) { sop("pre:"+li.previous()); } //sop("hasnext():"+li.hasNext()); //sop("hasPrevious():"+li.hasPrevious()); /* //在迭代过程中，准备添加或者删除元素 Iterator it = al.iterator(); while(it.hasNext()) { Object obj = it.next(); if(obj.equals("java02")) //al.add("java008"); it.remove();//将java02的引用从集合中删除了，但java02的引用还被obj使用 sop("obj="+obj);//注意：虽然移除掉了"java02"，但还能输出 } */ sop(al); } }
LinkedList
LinkedList特有方法：
1、addFirst();
addLast();
2、getFirst();
getLast();
获取元素，但不删除元素。如果集合中没有元素，会出现NoSuchElementException(没有此元素异常)异常。
3、removeFirst();
removeLast();
获取元素，但是元素被删除。如果集合中没有元素，会出现NoSuchElementException(没有此元素异常)异常。
在JDK1.6出现了替代方法：
1、addFirst() ---> offerFirst();
addLast() ---> offerLast();
2、getFirst() ---> peekFirst();
getLast() ---> peekLast();
获取元素，但不删除元素。如果集合中没有元素，会返回null。
3、removeFirst() ---> pollFirst();
removeLast() ---> pollLast();
获取元素，但是元素被删除。如果集合中没有元素，会返回null。
示例代码如下：
import java.util.LinkedList; public class LinkedListDemo { public static void main(String[] args) { LinkedList link = new LinkedList(); link.addLast("java01"); link.addLast("java02"); link.addLast("java03"); link.addLast("java04"); //sop(link); //sop(link.getFirst()); //sop(link.getFirst()); //sop(link.getLast()); //sop(link.removeFirst()); //sop(link.removeFirst()); //sop("size="+link.size()); //不用迭代器取出元素 while(!link.isEmpty()) { sop(link.removeLast()); } } public static void sop(Object obj) { System.out.println(obj); } }
练习：使用LinkedList模拟一个堆栈或者队列数据结构(必须会)。
分析：
堆栈：先进后出——如同一个杯子。
队列：先进先出 (First In First Out)FIFO——如同一个水管。
代码如下：
import java.util.LinkedList; //基于LinkedList来描述 class DuiLie { private LinkedList link; DuiLie() { link = new LinkedList(); } public void myAdd(Object obj) { link.addFirst(obj); } public Object myGet() { return link.removeLast();//模拟队列 //return link.removeFirst();----模拟堆栈 } public boolean isNull() { return link.isEmpty(); } } public class LinkedListTest { public static void main(String[] args) { DuiLie dl = new DuiLie(); dl.myAdd("java01"); dl.myAdd("java02"); dl.myAdd("java03"); dl.myAdd("java04"); while(!dl.isNull()) System.out.println(dl.myGet()); } }
Vector
枚举(Enumeration)就是Vector特有的取出方式。发现枚举和迭代器很像。其实枚举和迭代是一样的。因为枚举的名称以及方法的名称都过长，所以被迭代器取代了，枚举郁郁而终了。
代码示例如下：
import java.util.Enumeration; import java.util.Vector; public class VectorDemo { public static void main(String[] args) { Vector v = new Vector(); v.add("java01"); v.add("java02"); v.add("java03"); v.add("java04"); Enumeration en = v.elements(); while(en.hasMoreElements()) { System.out.println(en.nextElement()); } } }
ArrayList
去除ArrayList集合中的重复元素(集合中元素是字符串)。
示例代码如下：
import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; /* 去除ArrayList集合中的重复元素 */ public class ArrayListTest { public static void sop(Object obj) { System.out.println(obj); } public static void main(String[] args) { ArrayList al = new ArrayList(); al.add("java01"); al.add("java02"); al.add("java01"); al.add("java02"); al.add("java01"); //al.add("java03"); /* 在迭代时循环中next调用一次，就要hasNext判断一次 Iterator it = al.iterator(); while(it.hasNext()) { sop(it.next()+"..."+it.next());//循环中next()最好只写一次 } */ sop(al); al = singleElement(al); sop(al); } public static ArrayList singleElement(ArrayList al) { //定义一个临时容器 ArrayList newAl = new ArrayList(); Iterator it = al.iterator(); while(it.hasNext()) { Object obj = it.next(); if(!newAl.contains(obj)) newAl.add(obj); } return newAl; } }
接下来，引申出将自定义对象作为元素存到ArrayList集合中，并去除重复元素。比如：存人对象。同姓名同年龄，视为同一个人，为重复元素。
分析：
思路：
- 对人描述，将数据封装到人对象。
- 定义容器，将人存入。
- 取出。
示例代码如下：
import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; class Person { private String name; private int age; Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public int getAge() { return age; } public boolean equals(Object obj) { if(!(obj instanceof Person)) return false; Person p = (Person)obj; System.out.println(this.name+"...."+p.name); return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age; } } public class ArrayListTest1 { public static void sop(Object obj) { System.out.println(obj); } public static ArrayList singleElement(ArrayList al) { //定义一个临时容器 ArrayList newAl = new ArrayList(); Iterator it = al.iterator(); while(it.hasNext()) { Object obj = it.next(); if(!newAl.contains(obj))//contains底层用的是equals() newAl.add(obj); } return newAl; } public static void main(String[] args) { ArrayList al = new ArrayList(); al.add(new Person("lisi01", 30));//add(Object obj); Object obj = new Person("lisi", 30); //al.add(new Person("lisi02", 32)); al.add(new Person("lisi02", 32)); al.add(new Person("lisi04", 35)); al.add(new Person("lisi03", 33)); //al.add(new Person("lisi04", 35)); //al = singleElement(al); sop("remove 03 : "+al.remove(new Person("lisi03", 33)));//remove底层用的也是equals() Iterator it = al.iterator(); while(it.hasNext()) { Person p = (Person)it.next(); sop(p.getName()+"::"+p.getAge()); } } }
结论：List集合判断元素是否相同，依据的是元素的equals方法。
- contains底层用的是equals()。
- remove底层用的也是equals()。
Set
Set:元素是无序的(存入和取出的顺序不一定一致)，元素不可以重复。
|------HashSet:底层数据结构是哈希表。
Hashset是如何保证元素的唯一性的呢？
是通过元素的两个方法，hashCode()和equals()来完成的。
如果元素的HashCode值相同，才会判断equals()是否为true。
如果元素的HashCode值不同，不会调用equals()。
注意：对于判断元素是否存在，以及删除、添加等操作，依赖的方法是元素的hashCode()和equals()方法。
|------TreeSet
通过查看JDK文档，发现Set集合的功能和Collection的是一致的。
示例代码如下：
import java.util.HashSet; import java.util.Iterator; class Demo { } public class HashSetDemo { public static void sop(Object obj) { System.out.println(obj); } public static void main(String[] args) { HashSet hs = new HashSet(); sop(hs.add("java01")); sop(hs.add("java01"));//添加失败，因为地址值一样，对象内容一样 hs.add("java02"); hs.add("java03"); hs.add("java03"); hs.add("java04"); Iterator it = hs.iterator(); while(it.hasNext()) { sop(it.next()); } } }
练习：往hashSet集合中存入自定义对象(人)。姓名和年龄相同为同一个人，重复元素。
代码如下：
import java.util.HashSet; import java.util.Iterator; public class HashSetDemo1 { public static void sop(Object obj) { System.out.println(obj); } public static void main(String[] args) { HashSet hs = new HashSet(); hs.add(new Person1("a1", 11)); hs.add(new Person1("a2", 12)); hs.add(new Person1("a3", 13)); //hs.add(new Person1("a2", 12)); //hs.add(new Person1("a4", 14)); //sop("a1:"+hs.contains(new Person1("a1", 11))); hs.remove(new Person1("a3", 13)); Iterator it = hs.iterator(); while(it.hasNext()) { Person1 p = (Person1)it.next(); sop(p.getName()+"::"+p.getAge()); } } } class Person1 { private String name; private int age; Person1(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public int getAge() { return age; } public int hashCode() { System.out.println(this.name+".....hashCode"); return name.hashCode()+age*39;//39是一个任意的数字 } public boolean equals(Object obj) { if(!(obj instanceof Person1)) return false; Person1 p = (Person1)obj; System.out.println(this.name+"..equals.."+p.name); return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age; } }