Java—集合概述(Collection/Map)

集合简介

在集合类之前，我们使用数组存储，数组既可以存储基本数据类型的值，也可以存储对象（对象的引用变量），但是集合只能存储对象。 Java集合类似于一种容器，将同类型的对象（实际为对象引用）存储在一起，就形成一个集合。之前的文章中，我们有介绍到，Java 5后增加了泛型，Java集合可以指定特定的对象类型。 Java集合类的基本接口是Collection接口和Map接口。该接口有两个基本方法：add()和iterator()方法。

public interface Collection<E> {
   boolean add(E element);
   Iterator<E> iterator();
   ...
}

其中，add()方法用于向集合添加元素，若添加元素时改变了集合，则返回true；反之，返回false。如该集合中已存在需要添加的元素，再次添加时，返回false。iterator()方法用于返回实现Iterator接口的对象，使用该迭代器对象依次访问集合的元素。

集合体系

Collection集合体系继承树

在这里插入图片描述 Collection体系中，Set代表无序集合；List代表有序集合；Queue代表队列集合。

Map集合体系继承树

在这里插入图片描述 Map体系中，存储的是具有映射关系（key-value）的数据，Map中的key不可重复。

集合分类

Set：无序、不可重复的集合；
List：有序、重复的集合；
Queue：队列集合；
Map：有映射关系的集合；

Collection常用方法

boolean add(E e)：向集合中添加一个元素，若集合改变了，则返回true；反之，返回false。
boolean addAll(Collection<? extends E> c)：将集合c内的所有元素添加到指定集合中，若集合改变，则返回true；反之，返回false。
void clear()：清楚集合内的所有元素，集合长度为0。
boolean remove(Object o)：删除集合中指定元素o，当集合中包含一个或多个元素o时，只删除第一个符合的元素，并返回true。
boolean removeAll(Collection<?> c);：从本集合中删除集合c内的所有元素，等于求差集，若删除一个及以上的元素，就返回true。
boolean contains(Object o)：判断集合内是否存在指定元素o，若存在，则返回true；反之，返回false。
boolean containsAll(Collection<?> c)：判断集合内是否包含集合c里面的所有元素，若包含，则返回true；反之，返回false。
boolean isEmpty()：判断集合是否为空，若为空，则返回true；反之，返回false。集合的长度为0，即为空。
Iterator iterator()：返回一个Iterator对象，遍历集合元素。
int size()：返回集合内的元素个数；
Object[] toArray()：将集合转换为一个数组，所有的集合元素变为对应的数组元素。

Lambda表达式遍历集合

Java 8在Iterator接口中引入了Lambda表达式：forEach(Consumer<? super T> action)，调用该方法去遍历集合元素时，集合元素传递给Consumer接口的accept(T t)方法，而Consumer是函数式接口，所以这是一种函数式编程。源码如下：

    default void forEach(Consumer<? super T> action) {
        Objects.requireNonNull(action);
        for (T t : this) {
            action.accept(t);
        }
    }

其中retuireNonNull(T obj)是Object的方法，源码如下：

    public static <T> T requireNonNull(T obj) {
       if (obj == null)
           throw new NullPointerException();
       return obj;
   }

实战示例

public class DemoApplication {

   public static void main(String[] args) {

       Collection collection = new ArrayList();
       // 添加元素
       collection.add("add()方法");
       collection.add(1);
       collection.add(2.7);
       collection.add("value1");
       collection.add("value2");

       System.out.println("collection 集合元素为：" + collection);
       
       //lambda表达式遍历
       collection.forEach(c -> System.out.println("forEach: " + c.toString()));

       // 删除指定元素
       System.out.println("删除指定元素1：" + collection.remove(1));
       System.out.println("删除指定元素2：" + collection.remove(2));

       //判断是否包含指定元素
       System.out.println("是否包含2.7：" + collection.contains(2.7));
       System.out.println("是否包含2：" + collection.contains(2));


       //判断是否包含某个集合
       Collection valueSet = new HashSet();
       valueSet.add("value1");
       valueSet.add("value2");
       System.out.println("是否包含集合： " + collection.containsAll(valueSet));

       //求差集：去除另一个集合的所有元素
       collection.removeAll(valueSet);
       System.out.println("求差集后：" + collection);

       //清空集合元素
       collection.clear();
       System.out.println("清空集合后： " + collection);

       //集合长度
       System.out.println("集合长度： " + collection.size());

       //求交集：只保留另一个集合的元素
       valueSet.retainAll(collection);
       System.out.println("求交集： " + valueSet);
       }
}

运行结果：

collection 集合元素为：[add()方法, 1, 2.7, value1, value2]
forEach: add()方法
forEach: 1
forEach: 2.7
forEach: value1
forEach: value2
删除指定元素1：true
删除指定元素2：false
是否包含2.7：true
是否包含2：false
是否包含集合： true
求差集后：[add()方法, 2.7]
清空集合后： []
集合长度： 0
求交集： []

参考书籍《疯狂Java》《Java核心技术卷一》