[Java] 集合框架
集合接口继承树：java
比较繁琐的图：数据库
简化图：编程
Java 2集合框架图
集合接口：6个接口（短虚线表示），表示不一样集合类型，是集合框架的基础。
抽象类：5个抽象类（长虚线表示），对集合接口的部分实现。可扩展为自定义集合类。
实现类：8个实现类（实线表示），对接口的具体实现。
在很大程度上，一旦您理解了接口，您就理解了框架。虽然您总要建立接口特定的实现，但访问实际集合的方法应该限制在接口方法的使用上；所以，容许您更改基本的数据结构而没必要改变其它代码。数组
· Collection 接口是一组容许重复的对象。
· Set 接口继承 Collection，但不容许重复，使用本身内部的一个排列机制。
· List 接口继承 Collection，容许重复，以元素安插的次序来放置元素，不会从新排列。
· Map接口是一组成对的键－值对象，即所持有的是key-value pairs。Map中不能有重复的key。拥有本身的内部排列机制。
· 容器中的元素类型都为Object。从容器取得元素时，必须把它转换成原来的类型。缓存
集合接口 1.Collection 接口
Collection接口： | + -- Set接口:一个不包含重复元素的 collection。更正式地说，set 不包含知足 e1.equals(e2) 的元素对 e1 和 e2，并 | | 且最多包含一个 null 元素。正如其名称所暗示的，此接口模仿了数学上的 set 抽象。 | | | + -- HashSet:此类实现 Set 接口，由哈希表（其实是一个 HashMap 实例）支持。它不保证 set 的迭代顺序； | | 特别是它不保证该顺序恒久不变。此类容许使用 null 元素。此类为基本操做提供了稳定性能，此实现不是同 | | 步的。 | | | + -- LinkedHashSet:具备可预知迭代顺序的 Set 接口的哈希表和连接列表实现。此实现与 HashSet 的不一样以外在 | | 于，后者维护着一个运行于全部条目的双重连接列表。此连接列表定义了迭代顺序，即按照将元素插入到 set | | 中 的顺序（插入顺序）进行迭代。注意，插入顺序不 受在 set 中从新插入的 元素的影响。此实现不是同步 | | 的。 | | | + -- TreeSet:基于 TreeMap 的 NavigableSet 实现。使用元素的天然顺序对元素进行排序，或者根据建立 set 时 | 提供的 Comparator 进行排序，具体取决于使用的构造方法。此实现为基本操做（add、remove 和 contains） | 提供受保证的 log(n) 时间开销。此实现不是同步的。 | + -- List接口:有序的 collection（也称为序列）。此接口的用户能够对列表中每一个元素的插入位置进行精确地控制。用户 | 能够根据元素的整数索引（在列表中的位置）访问元素，并搜索列表中的元素。 | + -- ArrayList:List 接口的大小可变数组的实现。实现了全部可选列表操做，并容许包括 null 在内的全部元素。 | 除了实现 List 接口外，此类还提供一些方法来操做内部用来存储列表的数组的大小。（此类大体上等同于 | Vector 类，除了此类是不一样步的。）每一个 ArrayList 实例都有一个容量。该容量是指用来存储列表元素的数 | 组的大小。它老是至少等于列表的大小。随着向 ArrayList 中不断添加元素，其容量也自动增加。并未指定增 | 长策略的细节，由于这不仅是添加元素会带来分摊固定时间开销那样简单。此实现不是同步的。 | + -- LinkedList:List 接口的连接列表实现。实现全部可选的列表操做，而且容许全部元素（包括 null）。除了实 | 现 List 接口外，LinkedList 类还为在列表的开头及结尾 get、remove 和 insert 元素提供了统一的命名方 | 法。这些操做容许将连接列表用做堆栈、队列或双端队列。提供先进先出队列操做(FIFO)。此实现不是同步的。 | + -- Vector:Vector 类能够实现可增加的对象数组。与数组同样，它包含可使用整数索引进行访问的组件。可是 ，Vector 的大小能够根据须要增大或缩小，以适应建立 Vector 后进行添加或移除项的操做。此实现是同步的
用于表示任何对象或元素组。想要尽量以常规方式处理一组元素时，就使用这一接口。 (1) 单元素添加、删除操做： boolean add(Object o):将对象添加给集合 boolean remove(Object o): 若是集合中有与o相匹配的对象，则删除对象o (2) 查询操做： int size() ：返回当前集合中元素的数量 boolean isEmpty() ：判断集合中是否有任何元素 boolean contains(Object o) ：查找集合中是否含有对象o Iterator iterator() ：返回一个迭代器，用来访问集合中的各个元素 (3) 组操做 ：做用于元素组或整个集合 boolean containsAll(Collection c): 查找集合中是否含有集合c 中全部元素 boolean addAll(Collection c) : 将集合c 中全部元素添加给该集合 void clear(): 删除集合中全部元素 void removeAll(Collection c) : 从集合中删除集合c 中的全部元素 void retainAll(Collection c) : 从集合中删除集合c 中不包含的元素 (4) Collection转换为Object数组 ： Object[] toArray() ：返回一个内含集合全部元素的array Object[] toArray(Object[] a) ：返回一个内含集合全部元素的array。运行期返回的array和参数a的型别相同，须要转换为正确型别。 此外，您还能够把集合转换成其它任何其它的对象数组。可是，您不能直接把集合转换成基本数据类型的数组，由于集合必须持有对象。 “斜体接口方法是可选的。由于一个接口实现必须实现全部接口方法，调用程序就须要一种途径来知道一个可选的方法是否是不受支持。若是调用一种可选方法 时，一个 UnsupportedOperationException 被抛出，则操做失败，由于方法不受支持。此异常类继承 RuntimeException 类，避免了将全部集合操做放入 try-catch 块。” Collection不提供get()方法。若是要遍历Collectin中的元素，就必须用Iterator。 1.1.AbstractCollection 抽象类 AbstractCollection 类提供具体“集合框架”类的基本功能。虽然您能够自行实现 Collection 接口的全部方法，可是，除了iterator()和size()方法在恰当的子类中实现之外，其它全部方法都由 AbstractCollection 类来提供实现。若是子类不覆盖某些方法，可选的如add()之类的方法将抛出异常。 1.2.Iterator 接口 Collection 接口的iterator()方法返回一个 Iterator。Iterator接口方法能以迭代方式逐个访问集合中各个元素，并安全的从Collection 中除去适当的元素。 (1) boolean hasNext(): 判断是否存在另外一个可访问的元素 Object next(): 返回要访问的下一个元素。若是到达集合结尾，则抛出NoSuchElementException异常。 (2) void remove(): 删除上次访问返回的对象。本方法必须紧跟在一个元素的访问后执行。若是上次访问后集合已被修改，方法将抛出IllegalStateException。 “Iterator中删除操做对底层Collection也有影响。” 迭代器是 故障快速修复（fail-fast）的。这意味着，当另外一个线程修改底层集合的时候，若是您正在用 Iterator 遍历集合，那么，Iterator就会抛出 ConcurrentModificationException （另外一种 RuntimeException异常）异常并马上失败
2.List接口 List 接口继承了 Collection 接口以定义一个容许重复项的有序集合。该接口不但可以对列表的一部分进行处理，还添加了面向位置的操做。 (1) 面向位置的操做包括插入某个元素或 Collection 的功能，还包括获取、除去或更改元素的功能。在 List 中搜索元素能够从列表的头部或尾部开始，若是找到元素，还将报告元素所在的位置 : void add(int index, Object element): 在指定位置index上添加元素element boolean addAll(int index, Collection c): 将集合c的全部元素添加到指定位置index Object get(int index): 返回List中指定位置的元素 int indexOf(Object o): 返回第一个出现元素o的位置，不然返回-1 int lastIndexOf(Object o) ：返回最后一个出现元素o的位置，不然返回-1 Object remove(int index) ：删除指定位置上的元素 Object set(int index, Object element) ：用元素element取代位置index上的元素，而且返回旧的元素 (2) List 接口不但以位置序列迭代的遍历整个列表，还能处理集合的子集： ListIterator listIterator() : 返回一个列表迭代器，用来访问列表中的元素 ListIterator listIterator(int index) : 返回一个列表迭代器，用来从指定位置index开始访问列表中的元素 List subList(int fromIndex, int toIndex) ：返回从指定位置fromIndex（包含）到toIndex（不包含）范围中各个元素的列表视图 “对子列表的更改（如 add()、remove() 和 set() 调用）对底层 List 也有影响。”
2.1.ListIterator接口 ListIterator 接口继承 Iterator 接口以支持添加或更改底层集合中的元素，还支持双向访问。ListIterator没有当前位置，光标位于调用previous和next方法返回的值之间。一个长度为n的列表，有n+1个有效索引值： Element(0) Element(1) Element(2) ... Element(n) Index 1 2 3 ... n+1 (1) void add(Object o): 将对象o添加到当前位置的前面 void set(Object o): 用对象o替代next或previous方法访问的上一个元素。若是上次调用后列表结构被修改了，那么将抛出IllegalStateException 异常。 (2) boolean hasPrevious(): 判断向后迭代时是否有元素可访问 Object previous()：返回上一个对象 int nextIndex(): 返回下次调用next方法时将返回的元素的索引 int previousIndex(): 返回下次调用previous方法时将返回的元素的索引 “正常状况下，不用ListIterator改变某次遍历集合元素的方向 — 向前或者向后。虽然在技术上能够实现，但previous() 后马上调用next()，返回的是同一个元素。把调用 next()和previous()的顺序颠倒一下，结果相同。” “咱们还须要稍微再解释一下 add() 操做。添加一个元素会致使新元素马上被添加到隐式光标的前面。所以，添加元素后调用 previous() 会返回新元素，而调用 next() 则不起做用，返回添加操做以前的下一个元素。”
2.2.AbstractList和AbstractSequentialList抽象类 有两个抽象的 List 实现类：AbstractList 和 AbstractSequentialList。像 AbstractSet 类同样，它们覆盖了 equals() 和 hashCode() 方法以确保两个相等的集合返回相同的哈希码。若两个列表大小相等且包含顺序相同的相同元素，则这两个列表相等。这里的 hashCode() 实如今 List 接口定义中指定，而在这里实现。 除了equals()和hashCode()，AbstractList和 AbstractSequentialList实现了其他 List 方法的一部分。由于数据的随机访问和顺序访问是分别实现的，使得具体列表实现的建立更为容易。须要定义的一套方法取决于您但愿支持的行为。您永远没必要亲自 提供的是 iterator方法的实现。
2.3. LinkedList类和ArrayList类 在“集合框架 ”中有两种常规的 List 实现：ArrayList 和 LinkedList。使用两种 List 实现的哪种取决于您特定的须要。若是要支持随机访问，而没必要在除尾部的任何位置插入或除去元素，那么，ArrayList 提供了可选的集合。但若是，您要频繁的从列表的中间位置添加和除去元素，而只要顺序的访问列表元素，那么，LinkedList 实现更好。 “ArrayList 和 LinkedList 都实现 Cloneable 接口，都提供了两个构造函数，一个无参的，一个接受另外一个Collection”
2.3.1. LinkedList类 LinkedList类添加了一些处理列表两端元素的方法。 (1) void addFirst(Object o): 将对象o添加到列表的开头 void addLast(Object o)：将对象o添加到列表的结尾 (2) Object getFirst(): 返回列表开头的元素 Object getLast(): 返回列表结尾的元素 (3) Object removeFirst(): 删除而且返回列表开头的元素 Object removeLast():删除而且返回列表结尾的元素 (4) LinkedList(): 构建一个空的连接列表 LinkedList(Collection c): 构建一个连接列表，而且添加集合c的全部元素 “使用这些新方法，您就能够轻松的把 LinkedList 看成一个堆栈、队列或其它面向端点的数据结构。”
2.3.2. ArrayList类 ArrayList类封装了一个动态再分配的Object[]数组。每一个ArrayList对象有一个capacity。这个capacity表示存储列表中元素的数组的容量。当元素添加到ArrayList时，它的capacity在常量时间内自动增长。 在向一个ArrayList对象添加大量元素的程序中，可以使用ensureCapacity方法增长capacity。这能够减小增长重分配的数量。 (1) void ensureCapacity(int minCapacity): 将ArrayList对象容量增长minCapacity (2) void trimToSize(): 整理ArrayList对象容量为列表当前大小。程序可以使用这个操做减小ArrayList对象存储空间。
package collection; import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; import java.util.List; public class arrayListDemo { public static void main(String[] args) { // int i = 1; List list = new ArrayList(); list.add("a"); list.add("b"); list.add("c"); list.add(1, "zzzz"); System.out.println(list); String obj = (String) list.get(2); System.out.println(obj); int i = list.indexOf("ccc"); System.out.println(i); list.remove("b"); System.out.println(list); int size = list.size(); System.out.println(size); for (int j = 0; j < list.size(); j++) { String obj1 = (String) list.get(j); System.out.println(obj1); } Iterator itr = list.iterator(); while (itr.hasNext()) { String obj2 = (String) itr.next(); System.out.println(obj2); /*注意：在迭代器中要删除某个元素，必须用迭代器的方法删除，不能够用list的方法*/ } System.out.println(list); } }
结果：
[a, zzzz, b, c]
b
-1
[a, zzzz, c]
3
a
zzzz
c
a
zzzz
c
[a, zzzz, c]安全
2.3.2.1. RandomAccess接口 一个特征接口。该接口没有任何方法，不过你可使用该接口来测试某个集合是否支持有效的随机访问。ArrayList和Vector类用于实现该接口
3.Set接口 Set 接口继承 Collection 接口，并且它不容许集合中存在重复项，每一个具体的 Set 实现类依赖添加的对象的 equals()方法来检查独一性。Set接口没有引入新方法，因此Set就是一个Collection，只不过其行为不一样。 3.1. Hash表 Hash表是一种数据结构，用来查找对象。Hash表为每一个对象计算出一个整数，称为Hash Code(哈希码)。Hash表是个连接式列表的阵列。每一个列表称为一个buckets(哈希表元)。对象位置的计算 index = HashCode % buckets (HashCode为对象哈希码，buckets为哈希表元总数)。 当你添加元素时，有时你会遇到已经填充了元素的哈希表元，这种状况称为Hash Collisions(哈希冲突)。这时，你必须判断该元素是否已经存在于该哈希表中。 若是哈希码是合理地随机分布的，而且哈希表元的数量足够大，那么哈希冲突的数量就会减小。同时，你也能够经过设定一个初始的哈希表元数量来更好地控制哈 希表的运行。初始哈希表元的数量为 buckets = size * 150% + 1 (size为预期元素的数量)。 若是哈希 表中的元素放得太满，就必须进行rehashing(再哈希)。再哈希使哈希表元数增倍，并将原有的对象从新导入新的哈希表元中，而原始的哈希表元被删 除。load factor(加载因子)决定什么时候要对哈希表进行再哈希。在Java编程语言中，加载因子默认值为0.75，默认哈希表元为101。
3.2. Comparable接口和Comparator接口 在“集合框架”中有两种比较接口：Comparable接口和Comparator接口。像String和Integer等Java内建类实现 Comparable接口以提供必定排序方式，但这样只能实现该接口一次。对于那些没有实现Comparable接口的类、或者自定义的类，您能够经过 Comparator接口来定义您本身的比较方式。
3.2.1. Comparable接口 在java.lang包中，Comparable接口适用于一个类有天然顺序的时候。假定对象集合是同一类型，该接口容许您把集合排序成天然顺序。 (1) int compareTo(Object o): 比较当前实例对象与对象o，若是位于对象o以前，返回负值，若是两个对象在排序中位置相同，则返回0，若是位于对象o后面，则返回正值 在 Java 2 SDK版本1.4中有二十四个类实现Comparable接口。下表展现了8种基本类型的天然排序。虽然一些类共享同一种天然排序，但只有相互可比的类才能排序。 类 排序 BigDecimal,BigInteger,Byte, Double, Float,Integer,Long,Short 按照数字大小排序 Character 按 Unicode 值的数字大小排序 String 按字符串中字符 Unicode 值排序 利用Comparable接口建立您本身的类的排序顺序，只是实现compareTo()方法的问题。一般就是依赖几个数据成员的天然排序。同时类也应该覆盖equals()和hashCode()以确保两个相等的对象返回同一个哈希码。
3.2.2. Comparator接口 若一个类不能用于实现java.lang.Comparable，或者您不喜欢缺省的Comparable行为并想提供本身的排序顺序(可能多种排序方式)，你能够实现Comparator接口，从而定义一个比较器。 (1)int compare(Object o1, Object o2): 对两个对象o1和o2进行比较，若是o1位于o2的前面，则返回负值，若是在排序顺序中认为o1和o2是相同的，返回0，若是o1位于o2的后面，则返回正值 “与Comparable类似，0返回值不表示元素相等。一个0返回值只是表示两个对象排在同一位置。由Comparator用户决定如何处理。若是两个不相等的元素比较的结果为零，您首先应该确信那就是您要的结果，而后记录行为。” (2)boolean equals(Object obj): 指示对象obj是否和比较器相等。 “该方法覆写Object的equals()方法，检查的是Comparator实现的等同性，不是处于比较状态下的对象。”
3.3. SortedSet接口 “集合框架”提供了个特殊的Set接口：SortedSet，它保持元素的有序顺序。SortedSet接口为集的视图(子集)和它的两端（即头和尾） 提供了访问方法。当您处理列表的子集时，更改视图会反映到源集。此外，更改源集也会反映在子集上。发生这种状况的缘由在于视图由两端的元素而不是下标元素 指定，因此若是您想要一个特殊的高端元素（toElement）在子集中，您必须找到下一个元素。 添加到SortedSet实现类的元素必须实现Comparable接口，不然您必须给它的构造函数提供一个Comparator接口的实现。 TreeSet类是它的惟一一份实现。 “由于集必须包含惟一的项，若是添加元素时比较两个元素致使了0返回值（经过Comparable的compareTo()方法或Comparator 的compare()方法），那么新元素就没有添加进去。若是两个元素相等，那还好。但若是它们不相等的话，您接下来就应该修改比较方法，让比较方法和 equals() 的效果一致。” (1) Comparator comparator(): 返回对元素进行排序时使用的比较器，若是使用Comparable接口的compareTo()方法对元素进行比较，则返回null (2) Object first(): 返回有序集合中第一个(最低)元素 (3) Object last(): 返回有序集合中最后一个(最高)元素 (4) SortedSet subSet(Object fromElement, Object toElement): 返回从fromElement(包括)至toElement(不包括)范围内元素的SortedSet视图(子集) (5) SortedSet headSet(Object toElement): 返回SortedSet的一个视图，其内各元素皆小于toElement (6) SortedSet tailSet(Object fromElement): 返回SortedSet的一个视图，其内各元素皆大于或等于fromElement
3.4. AbstractSet抽象类 AbstractSet类覆盖了Object类的equals()和hashCode()方法，以确保两个相等的集返回相同的哈希码。若两个集大小相等 且包含相同元素，则这两个集相等。按定义，集的哈希码是集中元素哈希码的总和。所以，不论集的内部顺序如何，两个相等的集会有相同的哈希码。
3.4.1. Object类 (1) boolean equals(Object obj): 对两个对象进行比较，以便肯定它们是否相同 (2) int hashCode(): 返回该对象的哈希码。相同的对象必须返回相同的哈希码
3.5. HashSet类类和TreeSet类 “集合框架”支持Set接口两种普通的实现：HashSet和TreeSet(TreeSet实现SortedSet接口)。在更多状况下，您会使用 HashSet 存储重复自由的集合。考虑到效率，添加到 HashSet 的对象须要采用恰当分配哈希码的方式来实现hashCode()方法。虽然大多数系统类覆盖了 Object中缺省的hashCode()和equals()实现，但建立您本身的要添加到HashSet的类时，别忘了覆盖 hashCode()和equals()。 当您要从集合中以有序的方式插入和抽取元素时，TreeSet实现会有用处。为了能顺利进行，添加到TreeSet的元素必须是可排序的。
3.5.1.HashSet类 (1) HashSet(): 构建一个空的哈希集 (2) HashSet(Collection c): 构建一个哈希集，而且添加集合c中全部元素 (3) HashSet(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空哈希集 (4) HashSet(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定容量和加载因子的空哈希集。LoadFactor是0.0至1.0之间的一个数
package collection; import java.util.HashSet; import java.util.Set; public class HashSetDemo { public void hashSetExample(){ Set vehicles = new HashSet(); //声明一些 string items String item_1 = "Car"; String item_2 = "Bicycle"; String item_3 = "Tractor"; boolean result; //添加items 到 Set result = vehicles.add(item_1); System.out.println(item_1 + " :" + result); result = vehicles.add(item_2); System.out.println(item_2 + " :" + result); result = vehicles.add(item_3); System.out.println(item_3 + " :" + result); //咱们再添加一遍item_1 result = vehicles.add(item_1); System.out.println(item_1 + ":" + result); //添加null result = vehicles.add(null); System.out.println("null :" + result); //再次添加null result = vehicles.add(null); System.out.println("null :" + result); } public static void main(String[] args){ new HashSetDemo().hashSetExample(); } }
结果：
Car :true Bicycle :true Tractor :true Car:false null :true null :false
3.5.2. TreeSet类 (1) TreeSet():构建一个空的树集 (2) TreeSet(Collection c): 构建一个树集，而且添加集合c中全部元素 (3) TreeSet(Comparator c): 构建一个树集，而且使用特定的比较器对其元素进行排序 “comparator比较器没有任何数据，它只是比较方法的存放器。这种对象有时称为函数对象。函数对象一般在“运行过程当中”被定义为匿名内部类的一个实例。” TreeSet(SortedSet s): 构建一个树集，添加有序集合s中全部元素，而且使用与有序集合s相同的比较器排序
3.6. LinkedHashSet类 LinkedHashSet扩展HashSet。若是想跟踪添加给HashSet的元素的顺序，LinkedHashSet实现会有帮助。 LinkedHashSet的迭代器按照元素的插入顺序来访问各个元素。它提供了一个能够快速访问各个元素的有序集合。同时，它也增长了实现的代价，由于 哈希表元中的各个元素是经过双重连接式列表连接在一块儿的。 (1) LinkedHashSet(): 构建一个空的连接式哈希集 (2) LinkedHashSet(Collection c): 构建一个连接式哈希集，而且添加集合c中全部元素 (3) LinkedHashSet(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空连接式哈希集 (4) LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定容量和加载因子的空连接式哈希集。LoadFactor是0.0至1.0之间的一个数 “为优化HashSet空间的使用，您能够调优初始容量和负载因子。TreeSet不包含调优选项，由于树老是平衡的。”
4. Map接口
Map接口： | + -- WeakHashMap: 以弱键 实现的基于哈希表的 Map。在 WeakHashMap 中，当某个键再也不正常使用时，将自动移除其条 | 目。更精确地说，对于一个给定的键，其映射的存在并不阻止垃圾回收器对该键的丢弃，这就使该键成为可终止的，被终 | 止，而后被回收。丢弃某个键时，其条目从映射中有效地移除，所以，该类的行为与其余的 Map 实现有所不一样。此实现 | 不是同步的。 | + -- TreeMap:该映射根据其键的天然顺序进行排序，或者根据建立映射时提供的 Comparator 进行排序，具体取决于使用的 | 构造方法。此实现不是同步的。 | + -- HashMap:基于哈希表的 Map 接口的实现。此实现提供全部可选的映射操做，并容许使用 null 值和 null 键。（除了 | 非同步和容许使用 null 以外，HashMap 类与 Hashtable 大体相同。）此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺 | 序恒久不变。此实现不是同步的。 | +-- SortedMap: 进一步提供关于键的整体排序 的 Map。该映射是根据其键的天然顺序进行排序的，或者根据一般在建立有 序映射时提供的 Comparator 进行排序。对有序映射的 collection 视图（由 entrySet、keySet 和 values 方法返回 ）进行迭代时，此顺序就会反映出来。要采用此排序方式，还须要提供一些其余操做（此接口是 SortedSet 的对应映 射）。
Map接口不是Collection接口的继承。Map接口用于维护键/值对(key/value pairs)。该接口描述了从不重复的键到值的映射。 (1) 添加、删除操做： Object put(Object key, Object value): 将互相关联的一个关键字与一个值放入该映像。若是该关键字已经存在，那么与此关键字相关的新值将取代旧值。方法返回关键字的旧值，若是关键字原先并不存在，则返回null Object remove(Object key): 从映像中删除与key相关的映射 void putAll(Map t): 未来自特定映像的全部元素添加给该映像 void clear(): 从映像中删除全部映射 “键和值均可觉得null。可是，您不能把Map做为一个键或值添加给自身。” (2) 查询操做： Object get(Object key): 得到与关键字key相关的值，而且返回与关键字key相关的对象，若是没有在该映像中找到该关键字，则返回null boolean containsKey(Object key): 判断映像中是否存在关键字key boolean containsValue(Object value): 判断映像中是否存在值value int size(): 返回当前映像中映射的数量 boolean isEmpty() ：判断映像中是否有任何映射 (3) 视图操做 ：处理映像中键/值对组 Set keySet(): 返回映像中全部关键字的视图集 “由于映射中键的集合必须是惟一的，您用Set支持。你还能够从视图中删除元素，同时，关键字和它相关的值将从源映像中被删除，可是你不能添加任何元素。” Collection values():返回映像中全部值的视图集 “由于映射中值的集合不是惟一的，您用Collection支持。你还能够从视图中删除元素，同时，值和它的关键字将从源映像中被删除，可是你不能添加任何元素。” Set entrySet(): 返回Map.Entry对象的视图集，即映像中的关键字/值对 “由于映射是惟一的，您用Set支持。你还能够从视图中删除元素，同时，这些元素将从源映像中被删除，可是你不能添加任何元素。”
4.1. Map.Entry接口 Map的entrySet()方法返回一个实现Map.Entry接口的对象集合。集合中每一个对象都是底层Map中一个特定的键/值对。 经过这个集合的迭代器，您能够得到每个条目(惟一获取方式)的键或值并对值进行更改。当条目经过迭代器返回后，除非是迭代器自身的remove()方 法或者迭代器返回的条目的setValue()方法，其他对源Map外部的修改都会致使此条目集变得无效，同时产生条目行为未定义。 (1) Object getKey(): 返回条目的关键字 (2) Object getValue(): 返回条目的值 (3) Object setValue(Object value): 将相关映像中的值改成value，而且返回旧值
4.2. SortedMap接口 “集合框架”提供了个特殊的Map接口：SortedMap，它用来保持键的有序顺序。 SortedMap接口为映像的视图(子集)，包括两个端点提供了访问方法。除了排序是做用于映射的键之外，处理SortedMap和处理 SortedSet同样。 添加到SortedMap实现类的元素必须实现Comparable接口，不然您必须给它的构造函数提供一个Comparator接口的实现。 TreeMap类是它的惟一一份实现。 “由于对于映射来讲，每一个键只能对应一个值，若是在添加一个键/值对时比较两个键产生了0返回值（经过Comparable的compareTo()方 法或经过Comparator的compare()方法），那么，原始键对应值被新的值替代。若是两个元素相等，那还好。但若是不相等，那么您就应该修改 比较方法，让比较方法和 equals() 的效果一致。” (1) Comparator comparator(): 返回对关键字进行排序时使用的比较器，若是使用Comparable接口的compareTo()方法对关键字进行比较，则返回null (2) Object firstKey(): 返回映像中第一个(最低)关键字 (3) Object lastKey(): 返回映像中最后一个(最高)关键字 (4) SortedMap subMap(Object fromKey, Object toKey): 返回从fromKey(包括)至toKey(不包括)范围内元素的SortedMap视图(子集) (5) SortedMap headMap(Object toKey): 返回SortedMap的一个视图，其内各元素的key皆小于toKey (6) SortedSet tailMap(Object fromKey): 返回SortedMap的一个视图，其内各元素的key皆大于或等于fromKey
4.3. AbstractMap抽象类 和其它抽象集合实现类似，AbstractMap 类覆盖了equals()和hashCode()方法以确保两个相等映射返回相同的哈希码。若是两个映射大小相等、包含一样的键且每一个键在这两个映射中对 应的值都相同，则这两个映射相等。映射的哈希码是映射元素哈希码的总和，其中每一个元素是Map.Entry接口的一个实现。所以，不论映射内部顺序如何， 两个相等映射会报告相同的哈希码。
4.4. HashMap类和TreeMap类 “集合框架”提供两种常规的 Map实现：HashMap和TreeMap (TreeMap实现SortedMap接口)。在Map 中插入、删除和定位元素，HashMap 是最好的选择。但若是您要按天然顺序或自定义顺序遍历键，那么TreeMap会更好。使用HashMap要求添加的键类明肯定义了hashCode()和 equals()的实现。 这个TreeMap没有调优选项，由于该树总处于平衡状态。
4.4.1. HashMap类 为了优化HashMap空间的使用，您能够调优初始容量和负载因子。 (1) HashMap(): 构建一个空的哈希映像 (2) HashMap(Map m): 构建一个哈希映像，而且添加映像m的全部映射 (3) HashMap(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空的哈希映像 (4) HashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定容量和加载因子的空的哈希映像
package collection; import java.util.HashMap; import java.util.Iterator; public class HashMapDemo { public static void main(String[] args) { // 在hashmap中的对象是无序的 HashMap hm = new HashMap(); hm.put("a", "h1"); hm.put("b", "h2"); hm.put("c", "h3"); // 测试是否包含关键字"a" System.out.println(hm.containsKey("a")); System.out.println(hm.containsKey("d")); System.out.println(hm.get("a")); System.out.println(hm.entrySet()); Iterator it = hm.entrySet().iterator(); while (it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); } // Set keySet()返回关键字的集合 it = hm.keySet().iterator(); while (it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); } } }
结果：
true false h1 [b=h2, c=h3, a=h1] b=h2 c=h3 a=h1 b c a
4.4.2. TreeMap类 TreeMap没有调优选项，由于该树总处于平衡状态。 (1) TreeMap():构建一个空的映像树 (2) TreeMap(Map m): 构建一个映像树，而且添加映像m中全部元素 (3) TreeMap(Comparator c): 构建一个映像树，而且使用特定的比较器对关键字进行排序 (4) TreeMap(SortedMap s): 构建一个映像树，添加映像树s中全部映射，而且使用与有序映像s相同的比较器排序
4.5. LinkedHashMap类 LinkedHashMap扩展HashMap，以插入顺序将关键字/值对添加进连接哈希映像中。象LinkedHashSet同样，LinkedHashMap内部也采用双重连接式列表。 (1) LinkedHashMap(): 构建一个空连接哈希映像 (2) LinkedHashMap(Map m): 构建一个连接哈希映像,而且添加映像m中全部映射 (3) LinkedHashMap(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空的连接哈希映像 (4) LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定容量和加载因子的空的连接哈希映像 (5) LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor, boolean accessOrder): 构建一个拥有特定容量、加载因子和访问顺序排序的空的连接哈希映像 “若是将accessOrder设置为true,那么连接哈希映像将使用访问顺序而不是插入顺序来迭 代各个映像。每次调用get或者put方法时，相关的映射便从它的当前位置上删除，而后放到连接式映像列表的结尾处（只有连接式映像列表中的位置才会受到影响，哈希表元则不受影响。哈希表映射老是待在对应于关键字的哈希码的哈希表元中）。” “该特性对于实现高速缓存的“删除最近最少使用”的原则颇有用。例如，你能够但愿将最常访问的映射保存在内存中，而且从数据库中读取不常常访问的对象。 当你在表中找不到某个映射，而且该表中的映射已经放得很是满时，你可让迭代器进入该表，将它枚举的开头几个映射删除掉。这些是最近最少使用的映射。” (6) protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest): 若是你想删除最老的映射，则覆盖该方法，以便返回true。当某个映射已经添加给映像以后，便调用该方法。它的默认实现方法返回false，表示默认条件 下老的映射没有被删除。可是你能够从新定义本方法，以便有选择地在最老的映射符合某个条件，或者映像超过了某个大小时，返回true。
4.6. WeakHashMap类 WeakHashMap是Map的一个特殊实现，它使用WeakReference(弱引用)来存放哈希表关键字。使用这种方式时，当映射的键在 WeakHashMap 的外部再也不被引用时，垃圾收集器会将它回收，但它将把到达该对象的弱引用归入一个队列。WeakHashMap的运行将按期检查该队列，以便找出新到达的 弱应用。当一个弱引用到达该队列时，就表示关键字再也不被任何人使用，而且它已经被收集起来。而后WeakHashMap便删除相关的映射。 (1) WeakHashMap(): 构建一个空弱哈希映像 (2) WeakHashMap(Map t): 构建一个弱哈希映像,而且添加映像t中全部映射 (3) WeakHashMap(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空的弱哈希映像 (4) WeakHashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定容量和加载因子的空的弱哈希映像
4.7. IdentityHashMap类 IdentityHashMap也是Map的一个特殊实现。在这个类中，关键字的哈希码不该该由hashCode()方法来计算，而应该由 System.identityHashCode方法进行计算(即便已经从新定义了hashCode方法)。这是Object.hashCode根据对象 的内存地址来计算哈希码时使用的方法。另外，为了对各个对象进行比较，IdentityHashMap将使用==，而不使用equals方法。 换句话说，不一样的关键字对象，即便它们的内容相同，也被视为不一样的对象。IdentityHashMap类能够用于实现对象拓扑结构转换 (topology-preserving object graph transformations)(好比实现对象的串行化或深度拷贝)，在进行转换时，须要一个“节点表”跟踪那些已经处理过的对象的引用。即便碰巧有对 象相等，“节点表”也不该视其相等。另外一个应用是维护代理对象。好比，调试工具但愿在程序调试期间维护每一个对象的一个代理对象。 “IdentityHashMap类不是通常意义的Map实现！它的实现有意的违背了Map接口要求经过equals方法比较对象的约定。这个类仅使用在不多发生的须要强调等同性语义的状况。” (1) IdentityHashMap (): 构建一个空的全同哈希映像，默认预期最大尺寸为21 “预期最大尺寸是映像指望把持的键/值映射的最大数目” (2) IdentityHashMap (Map m): 构建一个全同哈希映像,而且添加映像m中全部映射 (3) IdentityHashMap (int expectedMaxSize): 构建一个拥有预期最大尺寸的空的全同哈希映像。放置超过预期最大尺寸的键/值映射时，将引发内部数据结构的增加，有时可能很费时 。
一部分做业：
★ 1 有这样一个LIST：{“1”, “4”, “4”, “2”, “5”, “4”, “7”,”5”}，删除里面全部的”4”和”2”,而且把“5”改成“9”。（考察：LIST的删除、遍历 预计时间；40分钟）
package demo2jihe; import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; import java.util.List; public class tets0ne { public static void main(String[] args) throws Exception { List list = new ArrayList(); list.add("1"); list.add("4"); list.add("4"); list.add("2"); list.add("5"); list.add("4"); list.add("7"); list.add("5"); System.out.println(list); Iterator itr = list.iterator(); while (itr.hasNext()) { String obj = (String) itr.next(); // System.out.println(obj); if (obj.equals("4") || obj.equals("2")) itr.remove(); /* * 注意：在迭代器中要删除某个元素， 必须用迭代器的方法删除，不能够用list的方法 */ } for (int j = 0; j < list.size(); j++) { if("5".equals(list.get(j))){ list.remove(j); list.add(j, "9"); } } System.out.println(list); } }
[1, 4, 4, 2, 5, 4, 7, 5]
[1, 9, 7, 9]
2.从控制台循环输入账户信息，以逗号隔开：”帐号，姓名，金额，性别”，CHECK正确后封装为对象加入LIST,当控制台输入“END”输入截止。 步骤： 1.1 从控制台输入帐户信息 1.2 判断输入内容是不是”END”。若是是则进入步骤5 1.3将账户信息加入LIST 1.4 验证失败，从新转入步骤1 1.5遍历这个list打印全部账单信息
3把全部CHECK出错信息定义在一个名为MESSAGE.TXT的文件中。格式：数据结构
MSG1 = 帐号长度不够。框架
MSG2 = 帐号必须入力。dom
……编程语言
要求输入账户信息前把MESSAGE.TXT内容导入MAP，以后的CHECK出错时从MAP取得提示信息。（考察：MAP基本操做 预估：80分钟）
4 创建一个MAP:{“1”->”A”, “2”->”B”, “3”->”C”, “4”->”D”, “5”->”F”}，
删除键值为偶数的映射，而且按照输入顺序将剩余映射打印在控制台。（考察：MAP删除、遍历 预估：40分钟）
account.java
package oneTest; public class Account { //帐号，姓名，金额，性别 private String id; private String name; private double money; private String sex; public Account(String id,String name,double money,String sex){ this.id = id; this.name = name; this.money = money; this.sex = sex; } public String getId() { return id; } public void setId(String id) { this.id = id; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public double getMoney() { return money; } public void setMoney(double money) { this.money = money; } public String getSex() { return sex; } public void setSex(String sex) { this.sex = sex; } }
two.java
package oneTest; import java.io.BufferedReader; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.FileReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.util.ArrayList; import java.util.HashMap; import java.util.Iterator; import java.util.List; import java.util.Map; public class Two { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub List list = new ArrayList(); Map hm = new HashMap(); try { BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("message.txt")); String line; while( (line=br.readLine()) != null){ String[] lineStr = line.split("="); hm.put(lineStr[0], lineStr[1]); } br.close(); Account account; System.out.println("请输入：帐号，姓名，金额，性别"); br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); while( !(line=br.readLine()).equalsIgnoreCase("end")){ String[] lineAcc = line.split(","); if(lineAcc.length == 4){ try{ double money = Double.valueOf(lineAcc[2]); account = new Account(lineAcc[0],lineAcc[1],money,lineAcc[3]); list.add(account); }catch(NumberFormatException nfe){ System.out.println(hm.get("MSG2")); //continue; } }else{ System.out.println(hm.get("MSG3")); } } } catch (FileNotFoundException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); }catch(IOException ioe){ ioe.printStackTrace(); } Iterator itr = list.iterator(); while(itr.hasNext()){ Account a = (Account)itr.next(); System.out.println(a.getId() + "," + a.getName() + "," + a.getMoney() + "," + a.getSex()); } } }
message.txt
MSG1=帐号长度不够。 MSG2=金额必须是数字。 MSG3=请按要求输入。
请输入：帐号，姓名，金额，性别 qwe,qwr,wqr,wq 金额必须是数字。 qwe,qwr,qw,end 金额必须是数字。 wmqwrm,qw,END 请按要求输入。 请按要求输入。 qwqwrqw,qwe,12,3r,we, 请按要求输入。