其实理解了面向对象思想之后,对Java的学习也就多集中在API的学习上。对Java的学习好坏地评估很大程度上是你对Java的API的熟悉和理解程度。但是Java的API内容可真是浩如烟海,不到要领很容易在其中迷失而失去继续学下去的目标和信心。事实上这个世界上学习一件东西是最容易的,那样东西就摆在那儿,它的体貌形态已经由它的创造者确定,我们这些后辈晚生做的不过是依葫芦画瓢罢了,这个还有谁是不会的吗?最难的是创造,从史无前例到拔地而起,此种过程才是伟大而艰难。
有点儿扯远了,言归正传。面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式,所以为了方便对多个对象的操作,就要对对象进行存储,集合就是存储对象最常用的一种方式。集合框架就是Java存储对象的一整套方法。说到集合还要说说数组。
集合和数组的比较:
数组也可以存储对象,但数组存储对象长度固定,集合长度是可变的;数组中存储的对象类型固定,而且除了对象数组还可以存储基本数据类型,集合只用于存储对象,集合可以存储不同类型的对象。
集合框架按照存贮对象的方式可以分为3种:
集合(set):集合中的对象不按特定的方式排序,并且没有重复对象。
列表(List):列表中对象按照索引位置排序,可以有重复的对象。
映射(map):映射中的每一个元素是一个键值对<Key,Value>,包含一个键对象和一个值对象,键不可以有重复,值可以重复。
现在看一张图,大体分析一下集合框架里有些什么。
大致说明:
看上面的框架图,先抓住它的主干,即Collection和Map。
1 Collection是一个接口,是高度抽象出来的集合,它包含了集合的基本操作和属性。
Collection包含了List和Set两大分支。
(01) List是一个有序的队列,每一个元素都有它的索引。第一个元素的索引值是0。
List的实现类有LinkedList, ArrayList, Vector, Stack。
(02) Set是一个不允许有重复元素的集合。
Set的实现类有HastSet和TreeSet。HashSet依赖于HashMap,它实际上是通过HashMap实现的;TreeSet依赖于TreeMap,它实际上是通过TreeMap实现的。
2 Map是一个映射接口,即key-value键值对。Map中的每一个元素包含“一个key”和“key对应的value”。
AbstractMap是个抽象类,它实现了Map接口中的大部分API。而HashMap,TreeMap,WeakHashMap都是继承于AbstractMap。
接下来,再看Iterator。它是遍历集合的工具,即我们通常通过Iterator迭代器来遍历集合。我们说Collection依赖于Iterator,是因为Collection的实现类都要实现iterator()函数,返回一个Iterator对象。
ListIterator是专门为遍历List而存在的。
再看Enumeration,它是JDK 1.0引入的抽象类。作用和Iterator一样,也是遍历集合;但是Enumeration的功能要比Iterator少。在上面的框图中,Enumeration只能在Hashtable, Vector, Stack中使用。
最后,看Arrays和Collections。它们是操作数组、集合的两个工具类。
有对Java集合框架的整体印象后现在对其详细讲解,讲解的方式主要是选择List,Map,Set中最具代表性的类给出使用的例子,其它就顺着这个思路自己去看API了。
好首先来说说List,List中我们选取LinkedList作为代表详细讲解:
List是一个继承于Collection的接口,即List是集合中的一种。List是有序的队列,List中的每一个元素都有一个索引;第一个元素的索引值是0,往后的元素的索引值依次+1。和Set不同,List中允许有重复的元素。
List常用的类ArrayList(底层实现使用的数据结构是数组,它是线程不同步的),LinkedList(这个下面具体说),Vector(底层实现使用的也是数组,但它是线程同步的,并且它还支持使用枚举(Enumeration)取出Vector中的元素,效果和迭代器一样)。
下面重点讲讲LinkedList。
LinkedList实际上是通过双向链表去实现的。既然是双向链表,那么它的顺序访问会非常高效,而随机访问效率比较低。
先说说LinkedList元素的遍历方式:
LinkedList遍历方式
(01) 第一种,通过迭代器遍历。即通过Iterator去遍历。
for(Iterator iter = list.iterator(); iter.hasNext();)
iter.next();
(02) 通过快速随机访问遍历LinkedList
int size = list.size();
for (int i=0; i<size; i++) {
list.get(i);
}
(03) 通过另外一种for循环来遍历LinkedList
for (Integer integ:list)
;
(04) 通过pollFirst()来遍历LinkedList
while(list.pollFirst() != null)
;
(05) 通过pollLast()来遍历LinkedList
while(list.pollLast() != null)
;
(06) 通过removeFirst()来遍历LinkedList
try {
while(list.removeFirst() != null)
;
} catch (NoSuchElementException e) {
}
(07) 通过removeLast()来遍历LinkedList
try {
while(list.removeLast() != null)
;
} catch (NoSuchElementException e) {
}
遍历LinkedList时,使用removeFist()或removeLast()效率最高。但用它们遍历时,会删除原始数据;若单纯只读取,而不删除,应该使用第3种遍历方式。
不一个个列举LinkedList中的API了,以一个示例展示一下LinkedList的API的使用吧:
import java.util.List;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;
import java.util.NoSuchElementException;
/*
* @desc LinkedList测试程序。
*
* @author skywang
* @email kuiwu-wang@163.com
*/
public class LinkedListTest {
public static void main(String[] args) {
// 测试LinkedList的API
testLinkedListAPIs() ;
// 将LinkedList当作 LIFO(后进先出)的堆栈
useLinkedListAsLIFO();
// 将LinkedList当作 FIFO(先进先出)的队列
useLinkedListAsFIFO();
}
/*
* 测试LinkedList中部分API
*/
private static void testLinkedListAPIs() {
String val = null;
//LinkedList llist;
//llist.offer("10");
// 新建一个LinkedList
LinkedList llist = new LinkedList();
//---- 添加操作 ----
// 依次添加1,2,3
llist.add("1");
llist.add("2");
llist.add("3");
// 将“4”添加到第一个位置
llist.add(1, "4");
System.out.println("\nTest \"addFirst(), removeFirst(), getFirst()\"");
// (01) 将“10”添加到第一个位置。 失败的话,抛出异常!
llist.addFirst("10");
System.out.println("llist:"+llist);
// (02) 将第一个元素删除。 失败的话,抛出异常!
System.out.println("llist.removeFirst():"+llist.removeFirst());
System.out.println("llist:"+llist);
// (03) 获取第一个元素。 失败的话,抛出异常!
System.out.println("llist.getFirst():"+llist.getFirst());
System.out.println("\nTest \"offerFirst(), pollFirst(), peekFirst()\"");
// (01) 将“10”添加到第一个位置。 返回true。
llist.offerFirst("10");
System.out.println("llist:"+llist);
// (02) 将第一个元素删除。 失败的话,返回null。
System.out.println("llist.pollFirst():"+llist.pollFirst());
System.out.println("llist:"+llist);
// (03) 获取第一个元素。 失败的话,返回null。
System.out.println("llist.peekFirst():"+llist.peekFirst());
System.out.println("\nTest \"addLast(), removeLast(), getLast()\"");
// (01) 将“20”添加到最后一个位置。 失败的话,抛出异常!
llist.addLast("20");
System.out.println("llist:"+llist);
// (02) 将最后一个元素删除。 失败的话,抛出异常!
System.out.println("llist.removeLast():"+llist.removeLast());
System.out.println("llist:"+llist);
// (03) 获取最后一个元素。 失败的话,抛出异常!
System.out.println("llist.getLast():"+llist.getLast());
System.out.println("\nTest \"offerLast(), pollLast(), peekLast()\"");
// (01) 将“20”添加到第一个位置。 返回true。
llist.offerLast("20");
System.out.println("llist:"+llist);
// (02) 将第一个元素删除。 失败的话,返回null。
System.out.println("llist.pollLast():"+llist.pollLast());
System.out.println("llist:"+llist);
// (03) 获取第一个元素。 失败的话,返回null。
System.out.println("llist.peekLast():"+llist.peekLast());
// 将第3个元素设置300。不建议在LinkedList中使用此操作,因为效率低!
llist.set(2, "300");
// 获取第3个元素。不建议在LinkedList中使用此操作,因为效率低!
System.out.println("\nget(3):"+llist.get(2));
// ---- toArray(T[] a) ----
// 将LinkedList转行为数组
String[] arr = (String[])llist.toArray(new String[0]);
for (String str:arr)
System.out.println("str:"+str);
// 输出大小
System.out.println("size:"+llist.size());
// 清空LinkedList
llist.clear();
// 判断LinkedList是否为空
System.out.println("isEmpty():"+llist.isEmpty()+"\n");
}
/**
* 将LinkedList当作 LIFO(后进先出)的堆栈
*/
private static void useLinkedListAsLIFO() {
System.out.println("\nuseLinkedListAsLIFO");
// 新建一个LinkedList
LinkedList stack = new LinkedList();
// 将1,2,3,4添加到堆栈中
stack.push("1");
stack.push("2");
stack.push("3");
stack.push("4");
// 打印“栈”
System.out.println("stack:"+stack);
// 删除“栈顶元素”
System.out.println("stack.pop():"+stack.pop());
// 取出“栈顶元素”
System.out.println("stack.peek():"+stack.peek());
// 打印“栈”
System.out.println("stack:"+stack);
}
/**
* 将LinkedList当作 FIFO(先进先出)的队列
*/
private static void useLinkedListAsFIFO() {
System.out.println("\nuseLinkedListAsFIFO");
// 新建一个LinkedList
LinkedList queue = new LinkedList();
// 将10,20,30,40添加到队列。每次都是插入到末尾
queue.add("10");
queue.add("20");
queue.add("30");
queue.add("40");
// 打印“队列”
System.out.println("queue:"+queue);
// 删除(队列的第一个元素)
System.out.println("queue.remove():"+queue.remove());
// 读取(队列的第一个元素)
System.out.println("queue.element():"+queue.element());
// 打印“队列”
System.out.println("queue:"+queue);
}
}