Java集合和泛型

Java集合

ArrayList
LinkedList
List
Set
HashSet
LinkedHashSet
TreeSet

Java中的集合（Collections）和泛型（Generics）是两大核心概念，对于Java开发者来说非常重要。下面我会简要概述这些知识点。

1. Java集合框架

Java集合框架是一组接口、类和算法的集合，用于存储、操作和检索数据。它提供了多种数据结构，如列表、集合、映射等。

主要接口：

Collection：是所有集合类的根接口，继承了 Iterable 接口。Collection 接口有多个子接口，主要包括 Set、List 和 Queue。
- Set：不允许重复的元素，常用实现类有 HashSet、LinkedHashSet 和 TreeSet。
- List：有序集合，可以存储重复元素，常用实现类有 ArrayList、LinkedList 和 Vector。
- Queue：队列接口，常用于按顺序处理元素，常用实现类有 LinkedList（同时实现了 List 和 Queue）、PriorityQueue 等。
Map：用于存储键值对，不属于 Collection 的子接口。常用实现类有 HashMap、TreeMap、LinkedHashMap 等。

常见集合类：

ArrayList：基于动态数组实现，支持随机访问，适合查找多于插入的场景。
LinkedList：基于链表实现，支持快速的插入和删除，但查找相对较慢。
HashSet：基于哈希表实现，存储的元素无序且不可重复。
TreeSet：基于红黑树实现，存储的元素按自然顺序或指定的比较器排序。
HashMap：基于哈希表实现，存储键值对，允许键值为 null，键不重复，值可以重复。
TreeMap：基于红黑树实现，按键的自然顺序或指定的比较器排序键。

集合常用方法：

add(E e)：向集合中添加元素。
remove(Object o)：从集合中删除指定元素。
size()：返回集合的元素个数。
contains(Object o)：检查集合是否包含指定元素。
iterator()：返回集合的迭代器，可以用于遍历集合。

2. Java泛型（Generics）

泛型是Java语言的一项强大功能，允许在定义类、接口和方法时，使用类型参数，而不需要指定具体的类型。这样做的好处是可以提高代码的复用性，并且提供更强的类型检查。

泛型的基本语法：

类和接口的泛型声明：

java

class Box<T> {
    private T value;
    
    public T getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(T value) {
        this.value = value;
    }
}

在上面的例子中，T 是泛型类型参数，代表任意类型。在使用时，可以替换成具体的类型，例如：

java

Box<Integer> intBox = new Box<>();
intBox.setValue(10);
Integer value = intBox.getValue();

方法的泛型声明：

java

public <T> void printArray(T[] array) {
    for (T element : array) {
        System.out.println(element);
    }
}

这里的 `` 是方法的泛型声明，它使得 printArray 方法可以接受任何类型的数组。

泛型的特性：

类型安全：泛型让你在编译时就能捕获类型错误，避免了运行时的 ClassCastException。
消除强制类型转换：使用泛型后，不再需要显式的类型转换，减少了代码的冗余。

泛型的类型参数限制：

你可以使用 extends 关键字来指定泛型类型的上限，限制泛型参数只能是某个类的子类或实现某个接口的类型。

java

class Box<T extends Number> {
    private T value;
    public void setValue(T value) {
        this.value = value;
    }
    public T getValue() {
        return value;
    }
}

这个例子中，T 被限制为 Number 类型及其子类，如 Integer、Double 等。

通配符（Wildcard）：

在某些情况下，你可能不知道泛型类型的具体类型，可以使用通配符：

?：表示未知类型。
? extends T：表示 T 类型的某个子类或 T 本身。
? super T：表示 T 类型的某个父类或 T 本身。

示例：

java

// 允许传入任何类型的集合
public static void printList(List<?> list) {
    for (Object obj : list) {
        System.out.println(obj);
    }
}

// 只允许传入 T 或其子类型的集合
public static void addNumbers(List<? extends Number> list) {
    // list.add(10); // 编译错误，因为我们不知道实际类型
}

// 只允许传入 T 或其父类型的集合
public static void addNumbers(List<? super Integer> list) {
    list.add(10); // 可以添加 Integer 或其父类型的数据
}

3. 泛型的擦除（Type Erasure）

Java中的泛型是在编译时进行类型检查的，但在运行时，所有的泛型类型都会被擦除为原始类型。也就是说，Java的泛型是类型擦除的。

在编译时，List 和 List 会被擦除为 List。
泛型的类型参数信息在运行时是不可用的。

例如，

instanceof

操作符不能用于泛型类型参数：

java

List<String> list = new ArrayList<>();
// 编译错误，因为类型参数在运行时擦除
// if (list instanceof List<String>) { }

4. 泛型的常见应用

集合框架：大部分集合类，如 ArrayList、HashMap、HashSet 等，都使用了泛型。
方法和工具类：常用的工具类库，如 Collections 和 Arrays，都支持泛型。

工厂模式

：泛型可以帮助在创建对象时确保类型安全，例如：

java

public class Factory<T> {
    public T create(Class<T> clazz) throws Exception {
        return clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
    }
}

总结

集合：Java集合框架提供了多种数据结构，用于高效地存储和操作数据，常见的包括 List、Set 和 Map。
泛型：通过泛型，Java能够提供类型安全的集合和方法，提升代码的复用性，避免类型转换错误。

掌握Java集合和泛型是编写高效、可维护代码的基础。

Java集合、泛型 & 枚举

1、Java集合

2、Java泛型

3、Java枚举

Java集合详解

前言

Java 集合是 Java 开发中非常重要的部分，提供了一种灵活、高效的数据存储方式。无论是开发企业应用还是个人项目，熟练掌握 Java 集合框架都是必要的。本篇文章详细介绍 Java 集合的基本概念、核心接口和常用实现类，并通过示例加深理解。

Java集合概述

Java 集合类存放于 java.util 包中，是一个用来存放对象的容器。以下是几个关键点：

集合只能存放对象。例如，将 int 类型数据 1 存入集合时，会自动转换为 Integer 类型后存入。
集合存放的是对象的引用，对象本身存放在堆内存中。
集合可以存放不同类型、不限数量的数据类型。

Java 集合分为三大体系：

Set：无序、不可重复的集合。
List：有序、可重复的集合。
Map：具有键值对映射关系的集合。

从 JDK 5 开始，增加了泛型功能，集合可以指定存储对象的类型。

Collection接口

Collection 是集合框架的根接口，定义了集合操作的基本方法，包括添加、删除、判断和遍历元素等。

常用方法

java

import java.util.*;

public class CollectionExample {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<String> collection = new ArrayList<>();
        collection.add("A");
        collection.add("B");
        collection.add("C");

        System.out.println("集合中的元素：" + collection);

        // 判断是否包含某个元素
        System.out.println("是否包含 A：" + collection.contains("A"));

        // 删除元素
        collection.remove("B");
        System.out.println("删除后：" + collection);

        // 清空集合
        collection.clear();
        System.out.println("清空后：" + collection.isEmpty());
    }
}

Iterator接口

Iterator 接口用于遍历 Collection 集合中的元素，提供统一的编程接口，隐藏了集合实现的底层细节。

使用示例

java

import java.util.*;

public class IteratorExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C"));

        Iterator<String> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            String element = iterator.next();
            System.out.println("元素：" + element);
        }
    }
}

foreach 遍历

JDK 5 提供了 foreach 循环语法，用于简化集合的遍历：

java

for (String element : list) {
    System.out.println("元素：" + element);
}

Set接口

Set 是一个无序、不可重复的集合。

HashSet

HashSet 是 Set 接口的典型实现，基于哈希表实现。

特点

无序：不能保证元素的排列顺序。
不可重复：存入的元素通过 equals() 方法和 hashCode() 方法确保唯一性。
线程不安全：需要手动同步。

示例

java

import java.util.*;

public class HashSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> set = new HashSet<>();
        set.add("A");
        set.add("B");
        set.add("C");
        set.add("A"); // 重复元素，不会添加

        System.out.println("集合内容：" + set);
    }
}

TreeSet

TreeSet 是 SortedSet 的实现类，可以对集合中的元素进行排序。

特点

默认采用自然排序。
支持定制排序，通过传入 Comparator 实现。

示例

java

import java.util.*;

public class TreeSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet<Integer> treeSet = new TreeSet<>();
        treeSet.add(3);
        treeSet.add(1);
        treeSet.add(2);

        System.out.println("自然排序：" + treeSet);

        // 定制排序
        TreeSet<Integer> customSet = new TreeSet<>(Comparator.reverseOrder());
        customSet.addAll(treeSet);

        System.out.println("降序排序：" + customSet);
    }
}

List接口

List 是一个有序、可重复的集合，每个元素都有其索引。

ArrayList

ArrayList 是 List 的典型实现，基于动态数组实现。

示例

java

import java.util.*;

public class ArrayListExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("A");
        list.add("B");
        list.add("C");
        list.add("B"); // 允许重复

        System.out.println("集合内容：" + list);

        // 根据索引访问
        System.out.println("第一个元素：" + list.get(0));
    }
}

Vector

Vector 是线程安全的动态数组。

示例

java

import java.util.*;

public class VectorExample {
    public static void main(String[] args) {
        Vector<String> vector = new Vector<>();
        vector.add("A");
        vector.add("B");
        vector.add("C");

        System.out.println("Vector 内容：" + vector);
    }
}

Map接口

Map 是键值对（Key-Value）形式的集合，Key 不允许重复，Value 可以重复。

HashMap

HashMap 是最常用的 Map 实现。

示例

java

import java.util.*;

public class HashMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("A", "Apple");
        map.put("B", "Banana");
        map.put("C", "Cherry");

        System.out.println("Map 内容：" + map);
    }
}

TreeMap

TreeMap 按键排序。

示例

java

import java.util.*;

public class TreeMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        TreeMap<String, String> treeMap = new TreeMap<>();
        treeMap.put("B", "Banana");
        treeMap.put("A", "Apple");
        treeMap.put("C", "Cherry");

        System.out.println("排序后的 TreeMap：" + treeMap);
    }
}

Collections工具类

Collections 是一个操作集合的工具类，提供了排序、查找等方法。

示例

java

import java.util.*;

public class CollectionsExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(3, 1, 2));

        // 排序
        Collections.sort(list);
        System.out.println("排序后：" + list);

        // 打乱顺序
        Collections.shuffle(list);
        System.out.println("打乱后：" + list);
    }
}

结语

Java 集合是开发过程中不可或缺的工具。熟练掌握其基本概念、实现类和使用方法，可以大幅提升代码的效率和可维护性。通过不断的练习和深入研究，您将更加得心应手地使用 Java 集合解决实际问题。

Java集合和泛型

Java集合类存放于 java.util 包中，是一个用来存放对象的容器。 ①、集合只能存放对象。比如你存一个 int 型数据 1放入集合中，其实它是自动转换成 Integer 类后存入的，Java中每一种基本类型都有对应的引用类型。 ②、集合存放的是多个对象的引用，对象本身还是放在堆内存中。 ③、集合可以存放不同类型，不限数量的数据类型。 Java 集合可分为 Set、List 和 Map 三种大体系 Set：无序、不可重复的集合 List：有序，可重复的集合 Map：具有映射关系的集合在 JDK5 之后，增加了泛型，Java 集合可以记住容器中对象的数据类型

1. Set

HashSet

HashSet 是 Set 接口的典型实现，大多数时候使用 Set 集合时都使用这个实现类。我们大多数时候说的set集合指的都是HashSet HashSet 按 Hash 算法来存储集合中的元素，因此具有很好的存取和查找性能。 HashSet 具有以下特点：

不能保证元素的排列顺序
不可重复
HashSet 不是线程安全的
集合元素可以使 null

当向 HashSet 集合中存入一个元素时，HashSet 会调用该对象的 hashCode() 方法来得到该对象的 hashCode 值，然后根据 hashCode 值决定该对象在 HashSet 中的存储位置。如果两个元素的 equals() 方法返回 true，但它们的 hashCode() 返回值不相等，hashSet 将会把它们存储在不同的位置，但依然可以添加成功。

hashCode() 方法

HashSet 集合判断两个元素相等的标准：两个对象通过 equals() 方法比较相等，并且两个对象的 hashCode() 方法返回值也相等。如果两个对象通过 equals() 方法返回 true，这两个对象的 hashCode 值也应该相同。

TreeSet

TreeSet 是 SortedSet 接口的实现类，TreeSet 可以确保集合元素处于排序状态。 TreeSet 支持两种排序方法：自然排序和定制排序。默认情况下，TreeSet 采用自然排序。

2. List

List与ArrayList

List 代表一个元素有序、且可重复的集合，集合中的每个元素都有其对应的顺序索引 List 允许使用重复元素，可以通过索引来访问指定位置的集合元素。 List 默认按元素的添加顺序设置元素的索引。 List 集合里添加了一些根据索引来操作集合元素的方法

ArrayList 和 Vector

ArrayList 和 Vector 是 List 接口的两个典型实现区别： Vector是一个古老的集合，通常建议使用 ArrayList ArrayList 是线程不安全的，而 Vector 是线程安全的。即使为保证 List 集合线程安全，也不推荐使用 Vector

3. Map

Map 用于保存具有映射关系的数据，因此 Map 集合里保存着两组值，一组值用于保存 Map 里的 Key，另外一组用于保存 Map 里的 Value Map 中的 key 和 value 都可以是任何引用类型的数据 Map 中的 Key 不允许重复，即同一个 Map 对象的任何两个 Key 通过 equals 方法比较中返回 false Key 和 Value 之间存在单向一对一关系，即通过指定的 Key 总能找到唯一的，确定的 Value。

Map 接口与HashMap类

HashMap & Hashtable

HashMap 和 Hashtable 是 Map 接口的两个典型实现类区别： Hashtable 是一个古老的 Map 实现类，不建议使用 Hashtable 是一个线程安全的 Map 实现，但 HashMap 是线程不安全的。 Hashtable 不允许使用 null 作为 key 和 value，而 HashMap 可以与 HashSet 集合不能保证元素的顺序一样，Hashtable 、HashMap 也不能保证其中 key-value 对的顺序 Hashtable 、HashMap 判断两个 Key 相等的标准是：两个 Key 通过 equals 方法返回 true，hashCode 值也相等。 Hashtable 、相等的标准是：两个 Value 通过 equalHashMap 判断两个 Values 方法返回 true

TreeMap

TreeMap 存储 Key-Value 对时，需要根据 Key 对 key-value 对进行排序。TreeMap 可以保证所有的 Key-Value 对处于有序状态。 TreeMap 的 Key 的排序：自然排序：TreeMap 的所有的 Key 必须实现 Comparable 接口，而且所有的 Key 应该是同一个类的对象，否则将会抛出 ClasssCastException 定制排序（了解）：创建 TreeMap 时，传入一个 Comparator 对象，该对象负责对 TreeMap 中的所有 key 进行排序。此时不需要 Map 的 Key 实现 Comparable 接口

4. 操作集合的工具类：Collections

Collections 是一个操作 Set、List 和 Map 等集合的工具类 Collections 中提供了大量方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作，还提供了对集合对象设置不可变、对集合对象实现同步控制等方法排序操作： reverse(List)：反转 List 中元素的顺序 shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序 sort(List)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序 sort(List，Comparator)：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序 swap(List，int， int)：将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换

查找、替换

Object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素 Object max(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素 Object min(Collection) Object min(Collection，Comparator) int frequency(Collection，Object)：返回指定集合中指定元素的出现次数 boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替换 List 对象的所有旧值

同步控制

Collections 类中提供了多个 synchronizedXxx() 方法，该方法可使将指定集合包装成线程同步的集合，从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全问题

Java集合和泛型 ​

Java集合 ​

1. Java集合框架 ​

主要接口： ​

常见集合类： ​

集合常用方法： ​

2. Java泛型（Generics） ​

泛型的基本语法： ​

泛型的特性： ​

泛型的类型参数限制： ​

通配符（Wildcard）： ​

3. 泛型的擦除（Type Erasure） ​

4. 泛型的常见应用 ​

总结 ​

Java集合、泛型 & 枚举 ​

1、Java集合 ​

2、Java泛型 ​

3、Java枚举 ​

Java集合详解 ​

前言 ​

Java集合概述 ​

Collection接口 ​

常用方法 ​

Iterator接口 ​

使用示例 ​

foreach 遍历 ​

Set接口 ​

HashSet ​

特点 ​

示例 ​

TreeSet ​

特点 ​

示例 ​

List接口 ​

ArrayList ​

示例 ​

Vector ​

示例 ​

Map接口 ​

HashMap ​

示例 ​

TreeMap ​

示例 ​

Collections工具类 ​

示例 ​

结语 ​

Java集合和泛型 ​

1. Set ​

HashSet ​

hashCode() 方法 ​

TreeSet ​

2. List ​

List与ArrayList ​

ArrayList 和 Vector ​

3. Map ​

Map 接口与HashMap类 ​

HashMap & Hashtable ​

TreeMap ​

4. 操作集合的工具类：Collections ​

查找、替换 ​

同步控制 ​

Java集合和泛型

Java集合

1. Java集合框架

主要接口：

常见集合类：

集合常用方法：

2. Java泛型（Generics）

泛型的基本语法：

泛型的特性：

泛型的类型参数限制：

通配符（Wildcard）：

3. 泛型的擦除（Type Erasure）

4. 泛型的常见应用

总结

Java集合、泛型 & 枚举

1、Java集合

2、Java泛型

3、Java枚举

Java集合详解

前言

Java集合概述

Collection接口

常用方法

Iterator接口

使用示例

foreach 遍历

Set接口

HashSet

特点

示例

TreeSet

特点

示例

List接口

ArrayList

示例

Vector

示例

Map接口

HashMap

示例

TreeMap

示例

Collections工具类

示例

结语

Java集合和泛型

1. Set

HashSet

hashCode() 方法

TreeSet

2. List

List与ArrayList

ArrayList 和 Vector

3. Map

Map 接口与HashMap类

HashMap & Hashtable

TreeMap

4. 操作集合的工具类：Collections

查找、替换

同步控制