Java进阶篇（三）——Java集合类
集合可以看作一个容器，集合中的对象可以很容易存放到集合中，也很容易将其从集合中取出来，还可以按一定的顺序摆放。Java中提供了不同的集合类，这些类具有不同的存储对象的方式，并提供了相应的方法方便用户对集合进行遍历。
集合的长度是可变的，用来存放对象的引用。常见的集合类有List集合、Set集合、Map集合。
一.集合类接口
以下接口的常用方法有很多，这里只提其中重要的几个方法，其它方法在使用时可参照API。
1. List接口
List是列表类型，以线性方式存储对象，自身的方法都与索引有关，个别常用方法如下。
| 方法 | 返回值 | 功能描述 |
| add(int index, Object obj) | void | 用来向集合中的指定索引位置添加对象，集合的索引位置从0开始，其他对象的索引位置相对向后移一位 |
| set(int index, E element) | Object | 用指定元素替换列表中指定位置的元素，返回以前在指定位置的元素 |
| indexOf(Object obj) | int | 返回列表中对象第一次出现的索引位置，如果集合中不包含该元素则返回-1 |
| lastIndexOf(Object obj） | int | 返回列表中对象最后一次出现的索引位置，如果集合汇总不包含该元素则返回-1 |
| listIterator() | ListIterator | 用来获得一个包含所有对象的ListIterator迭代器 |
下面举一个实例，看看如何创建并添加修改集合元素。
1 import java.util.Iterator; 2 import java.util.LinkedList; 3 import java.util.List; 4 5 public class CollectionDemoList { 6 7 public static void main(String[] args) { 8 String aString = "A", bString = "B", cString = "C", dString = "D", eString = "E"; 9 10 List<String> list = new LinkedList<>(); // 创建list集合对象 11 list.add(aString); // 向集合中添加元素 12 list.add(bString); 13 list.add(eString); 14 // 输出语句，用迭代器 15 Iterator<String> iter = list.iterator(); // 创建集合迭代器 16 while(iter.hasNext()) { // 遍历集合中的元素 17 System.out.print(iter.next() + " "); 18 } 19 20 System.out.println(); // 换行 21 list.set(1, cString); // 将索引位置1的对象修改为对象bString 22 Iterator<String> it = list.iterator(); 23 while(it.hasNext()) { 24 System.out.print(it.next() + " "); 25 } 26 } 27 28 }
上述代码中，add()方法用于向集合中添加元素，set()方法用于修改集合中的元素，迭代器用于遍历集合中的元素并输出（会在下面的内容中涉及）。运行结果如下：
其中创建List集合对象时，“<>”中是集合汇总元素的类型，如上方的String表示集合中的元素由String字符串构成。因为List是一个接口，所以new的是接口的实现类，在Eclipse中光标放在List上按Ctrl+T就可以看见List接口的所有实现类了。
2. Set接口
Set接口常用方法如下。
| 方法 | 返回值 | 功能描述 |
| add(Object obj) | boolean | 若集合中尚存在未指定的元素，则添加此元素 |
| addAll(Collection col) | boolean | 将参数集合中所有元素添加到集合的尾部 |
| remove(Object obj) | boolean | 将指定的参数对象移除 |
| clear() | void | 移除此Set中的所有元素 |
| iterator() | Iterator | 返回此Set中的元素上进行迭代的迭代器 |
| size() | int | 返回此Set集合中的所有元素数 |
| isEmpty() | boolean | 如果Set不包含元素，则返回true |
下面看一个例子，用addAll()方法把List集合对象存入到Set集合中并除掉重复值。
1 import java.util.ArrayList; 2 import java.util.HashSet; 3 import java.util.Iterator; 4 import java.util.List; 5 import java.util.Set; 6 7 public class CollectionDemoSet { 8 9 public static void main(String[] args) { 10 List<String> list = new ArrayList<>(); // 创建List集合对象 11 list.add("dog"); 12 list.add("cat"); 13 list.add("fish"); 14 list.add("cat"); //重复值 15 16 Set<String> set = new HashSet<>(); // 创建List对象集合 17 set.addAll(list); // 将List集合对象添加到Set集合中 18 Iterator<String> it = set.iterator(); 19 while(it.hasNext()) { 20 System.out.print(it.next() + " "); 21 } 22 } 23 24 }
同理，创建Set对象集合时，Set是一个接口，new的是接口的实现类。运行结果如下：
由于Set集合中的对象是无序的，遍历Set集合的结果与插入Set集合的顺序并不相同。
3. Map接口
Map接口提供了将键映射到值的对象，一个映射不能包含重复的键，每个键最多只能映射一个值。Map接口同样提供了clear()、isEmpty()、size()等方法，还有一些常用方法如下。
| 方法 | 返回值 | 功能描述 |
| put(key k, value v) | Object | 向集合中添加指定的key与value的映射关系 |
| get(Object key) | boolean | 如果存在指定的键对象，则返回该对象对应的值，否则返回null |
| values() | Collection | 返回该集合中所有值对象形成的Collection集合 |
下面看一个例子。
1 import java.util.HashMap; 2 import java.util.Map; 3 4 public class MapDemo { 5 6 public static void main(String[] args) { 7 Map<String, String> map = new HashMap<>(); // 创建Map集合 8 map.put("1", "dog"); 9 map.put("2", "cat"); 10 map.put("3", "fish"); 11 for(int i=1; i<=3; i++) { 12 System.out.println("第" + i + "个元素是：" + map.get("" + i + "")); 13 } 14 } 15 16 }
具体写法参照上例即可。运行结果如下：
创建Map集合时，Map接口的“<>”中含有两个类型，分别对应其key与value。
二、集合类接口的实现类
上面在定义一个接口时，都有new一个实现类，下面介绍几种常用的实现类。
1. List接口的实现类
List接口的实现类常用的有ArrayList和LinkedList，这两个实现类在上面的例子中已经出现过了。
ArrayList类实现了可变的数组，可以根据索引位置对集合进行快速的随机访问。LinkedList类采用链表结构保存对象，便于向集合中插入和删除对象。对于线性结构和链式结构不清楚的朋友可以看我之前的博客“数据的存储结构”，链接：http://www.cnblogs.com/adamjwh/p/5829604.html，也可以自行查阅资料。
分别通过ArrayList和LinkedList类实例化List集合如下：
List list1 = new ArrayList(); List list2 = new LinkedList();
2. Set接口的实现类
Set接口的实现类常用的有HashSet和TreeSet，实现如下：
Set<String> set1 = new HashSet<String>(); Set<String> set2 = new TreeSet<String>();
3. Map接口的实现类
Map接口的实现类常用的有HashMap和TreeMap，建议使用HashMap（效率相对较高）。
实现如下：
Map map = new HashMap(); Map map = new TreeMap();
三、迭代器
迭代器是利用Iterator接口创建的，在上面已经出现过了。如下是上方Set接口中的代码：
Iterator<String> it = set.iterator(); // 创建一个迭代器 while(it.hasNext()) { System.out.print(it.next() + " "); }
上述代码用Iterator接口和iterator()方法创建了一个迭代器；用while循环遍历这个集合，hasNext()方法是循环判断条件，即如果有元素可以迭代，返回true，循环继续执行；next()方法是返回迭代的下一个元素。除了这两个方法外，Iterator接口还有一个方法是remove()，用于从迭代器指向的collection中移除迭代器返回的最后一个元素。