[TOC] ***** 集合本質是基于某種數據結構數據容器。常見的數據結構：數組（Array）、集（Set）、隊列（Queue）、鏈表（Linkedlist）、樹（Tree）、堆（Heap）、棧（Stack）和映射（Map）等結構 ## 20.1　集合概述 Java中提供了豐富的集合接口和類，它們來自于java.util包。如圖所示  ## 20.2　List集合 List集合中的元素是有序的可以重復。圖20-2是一個班級集合數組，這個集合中有一些學生，這些學生是有序的，順序是他們被放到集合中的順序，可以通過序號訪問他們。這就像老師給進入班級的人分配學號，第一個報到的是“張三”，老師給他分配的是0，第二個報到的是“李四”，老師給他分配的是1，以此類推，最后一個序號應該是“學生人數-1”。  ArrayList是基于動態數組數據結構的實現，訪問元素速度優于LinkedList。 LinkedList是基于鏈表數據結構的實現。LinkedList占用的內存空間比較大，但LinkedList在批量插入或刪除數據時優于ArrayList。 ### 20.2.1　常用方法 List接口繼承自Collection接口，List接口中的很多方法都繼承自Collection接口的。List接口中常用方法如下。 1. 操作元素 * get(int index)：返回List集合中指定位置的元素。 * set(int index, Object element)：用指定元素替換List集合中指定位置的元素。 * add(Object element)：在List集合的尾部添加指定的元素。該方法是從Collection集合繼承過來的。 * add(int index, Object element)：在List集合的指定位置插入指定元素。 * remove(int index)：移除List集合中指定位置的元素。 * remove(Object element)：如果List集合中存在指定元素，則從List集合中移除第一次出現的指定元素。該方法是從Collection集合繼承過來的。 * clear()：從List集合中移除所有元素。該方法是從Collection集合繼承過來的。 2. 判斷集合中元素 * isEmpty()：判斷List集合是否為空。該方法是從Collection集合繼承過來的。 * contains(Object element)：判斷List集合中是否包含指定元素。該方法是從Collection集合繼承過來的。 3. 查詢指定元素索引 * indexOf(Object o)：從前往后查找List集合元素，返回第一次出現指定元素的索引，如果此列表不包含該元素，則返回-1。 * lastIndexOf(Object o)：從后往前查找List集合元素，返回第一次出現指定元素的索引，如果此列表不包含該元素，則返回-1。 4. 其他 * iterator()：返回迭代器（Iterator）對象，迭代器對象用于遍歷集合。該方法是從Collection集合繼承過來的。 * size()：返回List集合中的元素數，返回值是int類型。該方法是從Collection集合繼承過來的。 * subList(int fromIndex, int toIndex)：返回List集合中指定的 fromIndex（包括 ）和 toIndex（不包括）之間的元素集合，返回值為List集合。 **提示**　在Java中任何集合中存放的都是對象，即引用數據類型，基本數據類型不能放到集合中。將整數1放到集合中，這是因為這個過程中發生了自動裝箱，整數1被封裝成Integer對象1，然后再放入到集合中。 ### 20.3.2　遍歷集合 集合最常用的操作之一是遍歷，遍歷就是將集合中的每一個元素取出來，進行操作或計算。List集合遍歷有三種方法： 1. 使用for循環遍歷：List集合可以使用for循環進行遍歷，for循環中有循環變量，通過循環變量可以訪問List集合中的元素。 2. 使用for-each循環遍歷：for-each循環是針對遍歷各種類型集合而推出的，筆者推薦使用這種遍歷方法。 3. 使用迭代器遍歷：Java提供了多種迭代器，List集合可以使用Iterator和ListIterator迭代器。 **示例代碼如下：** ``` ~~~ //HelloWorld.java文件 package com.a51work6; import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; import java.util.List; public class HelloWorld { public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList(); String b = "B"; // 向集合中添加元素 list.add("A"); list.add(b); list.add("C"); list.add(b); list.add("D"); list.add("E"); // 1.使用for循環遍歷 System.out.println("--1.使用for循環遍歷--"); for (int i = 0; i < list.size(); i++) { System.out.printf("讀取集合元素(%d): %s \n", i, list.get(i)); ① } // 2.使用for-each循環遍歷 System.out.println("--2.使用for-each循環遍歷--"); for (Object item : list) { ② String s = (String) item; ③ System.out.println("讀取集合元素: " + s); } // 3.使用迭代器遍歷 System.out.println("--3.使用迭代器遍歷--"); Iterator it = list.iterator(); ④ while (it.hasNext()) { ⑤ Object item = it.next(); ⑥ String s = (String) item; ⑦ System.out.println("讀取集合元素: " + s); } } } ~~~ ``` 代碼中第一行和第三行從集合中取出的元素都是Object類型 ## 20.3　Set集合 Set集合是由一串無序的，不能重復的相同類型元素構成的集合。圖20-3是一個班級的Set集合。這個Set集合中有一些學生，這些學生是無序的。  Set接口直接實現類主要是HashSet，HashSet是基于散列表數據結構的實現。 ### 20.3.1　常用方法 Set接口也繼承自Collection接口，Set接口中大部分都是繼承自Collection接口，這些方法如下。 1. 操作元素 * add(Object element)：在Set集合的尾部添加指定的元素。該方法是從Collection集合繼承過來的。 * remove(Object element)：如果Set集合中存在指定元素，則從Set集合中移除該元素。該方法是從Collection集合繼承過來的。 * clear()：從Set集合中移除所有元素。該方法是從Collection集合繼承過來的。 2. 判斷元素 * isEmpty()：判斷Set集合中是否有元素，沒有返回true，有返回false。該方法是從Collection集合繼承過來的。 * contains(Object element)：判斷Set集合中是否包含指定元素，包含返回true，不包含返回false。該方法是從Collection集合繼承過來的。 3. 其他 * iterator()：返回迭代器（Iterator）對象，迭代器對象用于遍歷集合。該方法是從Collection集合繼承過來的。 * size()：返回Set集合中的元素數，返回值是int類型。該方法是從Collection集合繼承過來的。 ### 20.3.2　遍歷集合 Set集合中的元素由于沒有序號，所以不能使用for循環進行遍歷，但可以使用for-each循環和迭代器進行遍歷。事實上這兩種遍歷方法也是繼承自Collection集合，也就是說所有的Collection集合類型都有這兩種遍歷方式。 ## 20.4　Map集合 Map（映射）允許按照某個鍵來訪問元素。Map集合是由兩個集合構成的，一個是鍵（key）集合，一個是值（value）集合。鍵集合是Set類型。值集合是Collection類型，可以有重復的元素。Map集合中的鍵和值是成對出現的。 圖20-4所示是Map類型的“國家代號”集合。鍵是國家代號集合，不能重復。值是國家集合，可以重復  **圖20-4　Map集合** > **提示**　Map集合更適合通過鍵快速訪問值，就像查英文字典一樣，鍵就是要查的英文單詞，而值是英文單詞的翻譯和解釋等。有一個英文單詞會對應多個翻譯和解釋，這就是map鍵與值的關系。 Map接口直接實現類主要是HashMap，HashMap是基于散列表數據結構的實現。 ### 20.4.1　常用方法 Map集合中包含兩個集合（鍵和值），所以操作起來比較麻煩，Map接口提供很多方法用來管理和操作集合。主要的方法如下。 1. 操作元素 * get(Object key)：返回指定鍵所對應的值；如果Map集合中不包含該鍵值對，則返回null。 * put(Object key, Object value)：指定鍵值對添加到集合中。 * remove(Object key)：移除鍵值對。 * clear()：移除Map集合中所有鍵值對。 2. 判斷元素 * isEmpty()：判斷Map集合中是否有鍵值對，沒有返回true，有返回false。 * containsKey(Object key)：判斷鍵集合中是否包含指定元素，包含返回true，不包含返回false。 * containsValue(Object value)：判斷值集合中是否包含指定元素，包含返回true，不包含返回false。 3. 查看集合 * keySet()：返回Map中的所有鍵集合，返回值是Set類型。 * values()：返回Map中的所有值集合，返回值是Collection類型。 * size()：返回Map集合中鍵值對數。 ### 20.4.2　遍歷集合 Map集合遍歷與List和Set集合不同，Map有兩個集合，因此遍歷時可以只遍歷值的集合，也可以只遍歷鍵的集合，也可以同時遍歷。這些遍歷過程都可以使用for-each循環和迭代器進行遍歷。 **示例代碼如下：** ``` ~~~ //HelloWorld.java文件 package com.a51work6; import java.util.Collection; import java.util.HashMap; import java.util.Iterator; import java.util.Map; import java.util.Set; public class HelloWorld { public static void main(String[] args) { Map map = new HashMap(); map.put(102, "張三"); map.put(105, "李四"); map.put(109, "王五"); map.put(110, "董六"); map.put(111, "李四"); // 1.使用for-each循環遍歷 System.out.println("--1.使用for-each循環遍歷--"); // 獲得鍵集合 Set keys = map.keySet(); ① for (Object key : keys) { int ikey = (Integer) key; // 自動拆箱 ② String value = (String) map.get(key); // 自動裝箱 ③ System.out.printf("key=%d - value=%s \n", ikey, value); } // 2.使用迭代器遍歷 System.out.println("--2.使用迭代器遍歷--"); // 獲得值集合 Collection values = map.values(); ④ // 遍歷值集合 Iterator it = values.iterator(); while (it.hasNext()) { Object item = it.next(); String s = (String) item; System.out.println("值集合元素: " + s); } } } ~~~ ```