本文实例讲述了java集合定义与用法。分享给大家供大家参考，具体如下：
java集合大体可分为三类，分别是set、list和map，它们都继承了基类接口collection,collection接口定义了众多操作集合的基本方法，如下：
为了访问collection集合，不得不去了解iterator接口。该接口很简单，主要用于定义访问集合的方法，如下：
所以上述的三大类子集合必定都继承了上面2个接口。其中set集合要求元素不重复，且内部无序，所以访问时只能根据元素值来访问；list内部为动态数组，支持有序，元素也可重复，所以往往有index；map所代表的集合是具有key-value的映射关系的集合，如哈希表。
1. set
1.1 set不可添加相同元素
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import java.util.collection;import java.util.hashset;public class testset { @suppresswarnings({ "rawtypes", "unchecked" }) public static void main(string[] args) { collection c1 = new hashset(); person p = new person(); c1.add(p); c1.add(p); system.out.println(c1); collection c2 = new hashset(); string str1 = new string("123"); string str2 = new string("123"); c2.add(str1); c2.add(str2); system.out.println(c2); }}class person { public person() { } public person(string name) { this.name = name; } public string name;} |
运行输出：
[demo.person@1db9742]
[123]
第一次添加了俩次p对象，集合不会重复添加，所以输出了[person@1db9742]，这很合理。但是第二次明明new了两个字符串，str1和str2的引用肯定是不同的，那为什么程序还是会认为是相同的元素呢。查找add(e e)的源码，找到了其中的关键部分，如下
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public boolean add(e e) { return map.put(e, present)==null; } public v put(k key, v value) { if (key == null) return putfornullkey(value); int hash = hash(key.hashcode()); int i = indexfor(hash, table.length); for (entry<k,v> e = table[i]; e != null; e = e.next) { object k; if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) { v oldvalue = e.value; e.value = value; e.recordaccess(this); return oldvalue; } } modcount++; addentry(hash, key, value, i); return null; } |
这一句
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if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) |
表明，当两个对象的哈希值相等并且对象的equals方法返回真时，则认为两个对象是相同的，并不会进行后面的addentry操作，即不会添加至集合。
这也就难怪string str1=new string("123")和string str2=new string("123");被认为是同一个对象了，因为string在做equals的时候恰好很特殊，只要值相等，则euqals就返回真。
为了测试源码是否真的是这么执行的，改写程序如下：
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import java.util.collection;import java.util.hashset;public class testset { @suppresswarnings({ "rawtypes", "unchecked" }) public static void main(string[] args) { collection c1 = new hashset(); c1.add(new a()); c1.add(new a()); c1.add(new b()); c1.add(new b()); c1.add(new c()); c1.add(new c()); system.out.println(c1); }}class a { @override public boolean equals(object obj) { return true; } @override public int hashcode() { return 1; }}class b { @override public int hashcode() { return 1; }}class c { @override public boolean equals(object obj) { return true; }} |
输出：
[demo.a@1, demo.b@1, demo.b@1, demo.c@1db9742, demo.c@106d69c]
可以看到，b和c的对象都没有被集合认为是同一个对象，而a类中重写的哈希值和equals永远相等，导致a类new出的匿名对象也是相等的，故只添加了一个。
1.2 set不可修改元素的值
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import java.util.collection;import java.util.iterator;import java.util.hashset;public class testset { @suppresswarnings({ "rawtypes", "unchecked" }) public static void main(string[] args) { collection coll = new hashset(); coll.add(new person("f")); coll.add(new person("l")); coll.add(new person("y")); system.out.println(coll);// a iterator it = coll.iterator();// b while (it.hasnext()) { person p = (person) it.next(); if (p.name.equals("f")) { p = new person();// c } } iterator it1 = coll.iterator();// d while (it1.hasnext()) { person p = (person) it1.next(); system.out.println(p.name); } system.out.println(coll); }}class person { public person() { } public person(string name) { this.name = name; } public string name;} |
运行输出：
[demo.person@52e922, demo.person@1db9742, demo.person@106d69c]
y
f
l
[demo.person@52e922, demo.person@1db9742, demo.person@106d69c]
代码输出表明，hashset集合的元素并不是有序的，另外在代码c处取出了元素后，为该元素重新赋值，而后输出发现集合并没有改变，这说明iterator迭代器在提供next的方法里应该是类似于copy的技术，目的就是防止在遍历set集合的时候元素被改变。
2. list
list作为collection的子接口，自然可以调用父接口的基本方法，但由于list集合元素是有序的，所以list接口在父接口的基础上又增加了些方法。这些方法的作用与类父接口类似，只是都会增加一个index参数做为索引。
list中最常用的就是arraylist，它在vector的基础上做了许多改进，下面代码将展示list的基本操作用法：
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import java.util.list;import java.util.arraylist;import java.util.listiterator;public class testlist { @suppresswarnings({ "rawtypes", "unchecked" }) public static void main(string[] args) { // 向list中添加不同类型的元素，会自动装箱 list list = new arraylist(); list.add(1); list.add("123"); list.add(3.14f); // 列表元素：[1, 123, 3.14] system.out.println("列表元素：" + list); // 清除列表 list.clear(); list.add("我"); list.add("们"); list.add("交"); list.add("个"); list.add("朋"); list.add("友"); list.add("吧"); // 列表元素：[我, 们, 交, 个, 朋, 友, 吧] system.out.println("列表元素：" + list); list sub1 = list.sublist(0, list.size() / 2); // 子列表元素：[我, 们, 交] system.out.println("子列表元素：" + sub1); // 从list中删除sub sub1.removeall(list); // 列表元素：[个, 朋, 友, 吧] system.out.println("列表元素：" + list); // 添加至头 list sub2 = new arraylist(); sub2.add("我"); sub2.add("们"); sub2.add("交"); system.out.println("子列表元素：" + sub2); // 在list中添加sub2 list.addall(0, sub2); system.out.println("列表元素：" + list); // 遍历操作 listiterator iter = list.listiterator(); system.out.println("--正向遍历--"); while (iter.hasnext()) { system.out.println(iter.next()); } system.out.println("--反向遍历--"); while (iter.hasprevious()) { system.out.println(iter.previous()); } }} |
运行输出：
列表元素：[1, 123, 3.14]
列表元素：[我, 们, 交, 个, 朋, 友, 吧]
子列表元素：[我, 们, 交]
列表元素：[个, 朋, 友, 吧]
子列表元素：[我, 们, 交]
列表元素：[我, 们, 交, 个, 朋, 友, 吧]
--正向遍历--
我
们
交
个
朋
友
吧
--反向遍历--
吧
友
朋
个
交
们
我
list就像是一个动态且元素类型可不一的数组，它不仅具有iterator迭代器，而且还有listiterator，后者就像数组一样，支持正向和反向遍历。
3. map
map是具有映射关系的集合，key做为主键，可以索引到唯一的value，key和value都可以是对象。如果单独取出map里的所有值的话，map看起来就像是set，而又由于它较之set又具有索引功能，所以又似乎有些list的影子。实际上，map的key必须实现equals和hashcode方法，这也就解释了为什么可以将一个对象的引用做为key了(实际上是计算这个对象的hashcode做为主键)，因此不能将同一个对象的引用存入某一个map中。hashset实现了set接口，arraylist实现了list接口，那么单从命名上就能得知，hashmap肯定实现了map接口，map接口的功能如下，
在hashset和arraylist都有一个访问迭代器的方法iterator(),在set接口中却没有，毕竟set是key-value组合，取而代之的是一个keyset()方法，用以返回一个实现了set接口的对象，从而又可以进行iterator的操作。
基本操作如下：
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import java.util.hashmap;import java.util.iterator;public class testmap { @suppresswarnings({ "rawtypes", "unchecked" }) public static void main(string[] args) { hashmap hash = new hashmap(); hash.put("1", "我"); hash.put("2", "们"); // 主键可为null，但只能有一个null值的主键 hash.put(null, null); // 值可以为null，可以有很多个值为null hash.put("3", null); hash.put("4", null); system.out.println("直接遍历:" + hash); system.out.println("----keysey遍历----:"); for (object key : hash.keyset()) { system.out.println("key:" + key + " value:" + hash.get(key)); } system.out.println("----iterator遍历----:"); iterator iter = hash.keyset().iterator(); while (iter.hasnext()) { string key = (string) iter.next(); system.out.println("key:" + key + " value:" + hash.get(key)); } }} |
输出：
直接遍历:{null=null, 1=我, 2=们, 3=null, 4=null}
----keysey遍历----:
key:null value:null
key:1 value:我
key:2 value:们
key:3 value:null
key:4 value:null
----iterator遍历----:
key:null value:null
key:1 value:我
key:2 value:们
key:3 value:null
key:4 value:null
hashmap可以有空key，但是只能有一个，，这符合唯一主键的原则，并且若主键重复了，则会覆盖之前的相同主键。而值却没有限制，有多少个null都可以。此外，在使用hashmap的时候还需要注意下面两点：
1.hashmap是非线程安全的，而hashtable是线程安全的。
对于各种集合的各种操作，其实可以依赖于collections类，该类提供了许多静态操作集合的方法，其中就可以将一个普通集合封装为线程安全的集合，如下
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collection c=collections.synchronized(new arraylist()); |
2.了解hashmap的性能
hashmap利用每一个key的哈希值，去为value找寻存储位置。这个存储位置往往被称为“桶”，当哈希值唯一时，那么一个桶中就只有一个对象，这时情况最理想，然而若非正常情况下(比如重写hashcode强制返回相等)，那么一个桶能就有放多个对象，这时性能最差。
上面说道,hashmap与set、list在某方面都很相似，做为一个强大的集合，它的内部自然也有会动态开辟内存的操作。所有就有了下面几个参数，
- capacity(容量)：在初始化hashmap时将会有一个默认值(好象是10吧)，随着集合的大小也会自身调整。
- size(元素个数)：有多少个元素size就是多少。
- load factor(负载因子)：load factor=size/capacity，取值0~1。
当负载因子很大时，如有90个元素，而集合的容量为100，因子就是0.9，这样情况非常不利于查询操作，因为put和get操作会遍历大量的元素，时间复杂度无形就会增加，但在内存开销上确实是比较节省的，因为集合不会反复的创建，因为每一次扩充集合的操作，就意味着要将原始元素重新插入到新的集合中去，性能开销是很大的。
而当负载因子很小时，查询效率将会非常高（因为遍历少），但是却在内部进行了许多次开辟内存的操作。
因此，在系统中，要根据实际需求正确把握hashmap的用法，如一开始建立集合的时候就知道这个集合非常大，那么就有必要在初始化的时候就指明capacity，不应该使用默认值，这样效率能高点；相反只有少量集合元素时，不应该在创建的时候指定很大的capacity，这明显是在浪费内存。
希望本文所述对大家java程序设计有所帮助。
原文链接：https://blog.csdn.net/kkkkkxiaofei/article/details/18041205
