集合

Java标准库自带的java.util包提供了集合类：Collection

Java的java.util包主要提供了以下三种类型的集合:

List: 有序列表的集合
Set: 没有重复元素
Map: 通过键值查找的映射表集合

集合设计的特点 1. 实现了接口和实现类相分享如有序表的接口是List 实现类为ArrayList LinkedList 2. 支持泛型可以在一集合中限定只放一个数据类型

Java访问集合总是通过统一的方式——迭代器（Iterator）来实现

List

使用最多为的ArrayList

ArrayList添加指定索引值时,自动移动
添加元素,数组满时,会创建更大新数组

接口方法

add(e)
add(index, e)
remove(index)
remove(e)
get(index)
size()

//创建list
List<Integer> list = List.of(1, 2, 5);

//遍历
List<String> list = List.of("apple", "pear", "banana");
        for (String s : list) {
            System.out.println(s);
        }

//转换
Object[] array = list.toArray();

Integer[] array = list.toArray(new Integer[list.size()]);

Integer[] array = list.toArray(Integer[]::new);

通过Iterator遍历List永远是最高效的方式

map

Map中不存在重复的key，因为放入相同的key，只会把原有的key-value对应的value给替换掉。遍历Map时，不可假设输出的key是有序的！

//创建map
Student s = new Student("Xiao Ming", 99);
Map<String, Student> map = new HashMap<>();

map.put("Xiao Ming", s); // 将"Xiao Ming"和Student实例映射并关联

Student target = map.get("Xiao Ming"); // 通过key查找并返回映射的Student实例

//遍历key
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("apple", 123);
map.put("pear", 456);
map.put("banana", 789);
for (String key : map.keySet()) {
    Integer value = map.get(key);
    System.out.println(key + " = " + value);
}

//遍历key-value
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("apple", 123);
map.put("pear", 456);
map.put("banana", 789);
for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
    String key = entry.getKey();
    Integer value = entry.getValue();
    System.out.println(key + " = " + value);
}

hashmap

要正确使用HashMap，作为key的类必须正确覆写equals()和hashCode()方法；

一个类如果覆写了equals()，就必须覆写hashCode()，并且覆写规则是：

如果equals()返回true，则hashCode()返回值必须相等；
如果equals()返回false，则hashCode()返回值尽量不要相等。

实现hashCode()方法可以通过Objects.hashCode()辅助方法实现。

EnumMap

如果Map的key是enum类型，推荐使用EnumMap，既保证速度，也不浪费空间。

使用EnumMap的时候，根据面向抽象编程的原则，应持有Map接口

Map<DayOfWeek, String> map = new EnumMap<>(DayOfWeek.class);
        map.put(DayOfWeek.MONDAY, "星期一");
        map.put(DayOfWeek.TUESDAY, "星期二");
        map.put(DayOfWeek.WEDNESDAY, "星期三");
        map.put(DayOfWeek.THURSDAY, "星期四");
        map.put(DayOfWeek.FRIDAY, "星期五");
        map.put(DayOfWeek.SATURDAY, "星期六");
        map.put(DayOfWeek.SUNDAY, "星期日");
        System.out.println(map);
        System.out.println(map.get(DayOfWeek.MONDAY));
    }

TreeMap

接口是SortedMap TreeMap是实现类

SortedMap在遍历时严格按照Key的顺序遍历，最常用的实现类是TreeMap；
作为SortedMap的Key必须实现Comparable接口，或者传入Comparator；
要严格按照compare()规范实现比较逻辑，否则，TreeMap将不能正常工作

Properties

读取配置文件

String f = "setting.properties";
Properties props = new Properties();
props.load(new java.io.FileInputStream(f));

String filepath = props.getProperty("last_open_file");
String interval = props.getProperty("auto_save_interval", "120");

//写入配置
Properties props = new Properties();
props.setProperty("url", "http://www.liaoxuefeng.com");
props.setProperty("language", "Java");
props.store(new FileOutputStream("C:\\conf\\setting.properties"), "这是写入的properties注释");

//中文正确读取
Properties props = new Properties();
props.load(new FileReader("settings.properties", StandardCharsets.UTF_8));

用Properties读取配置文件，一共有三步：

创建Properties实例；
调用load()读取文件；
调用getProperty()获取配置。

Java集合库提供的Properties用于读写配置文件.properties。.properties文件可以使用UTF-8编码。

可以从文件系统、classpath或其他任何地方读取.properties文件。

读写Properties时，注意仅使用getProperty()和setProperty()方法，不要调用继承而来的get()和put()等方法。

set

存储不重复的元素集合

将元素添加进Set：boolean add(E e)
将元素从Set删除：boolean remove(Object e)
判断是否包含元素：boolean contains(Object e)

最常用的Set实现类是HashSet，实际上，HashSet仅仅是对HashMap的一个简单封装

Set接口并不保证有序，而SortedSet接口则保证元素是有序的：

HashSet是无序的，因为它实现了Set接口，并没有实现SortedSet接口；
TreeSet是有序的，因为它实现了SortedSet接口

Set用于存储不重复的元素集合：

放入HashSet的元素与作为HashMap的key要求相同；
放入TreeSet的元素与作为TreeMap的Key要求相同；
利用Set可以去除重复元素；
遍历SortedSet按照元素的排序顺序遍历，也可以自定义排序算法。

queue

Queue实际上是实现了一个先进先出（FIFO：First In First Out）的有序表要避免把null添加到队列

它和List的区别在于，List可以在任意位置添加和删除元素，而Queue只有两个操作：

把元素添加到队列末尾；
从队列头部取出元素。

队列接口Queue定义了以下几个方法：

int size()：获取队列长度；
boolean add(E)/boolean offer(E)：添加元素到队尾；
E remove()/E poll()：获取队首元素并从队列中删除；
E element()/E peek()：获取队首元素但并不从队列中删除
throw Exception
返回false或null
添加元素到队尾
add(E e)
boolean offer(E e)
取队首元素并删除
E remove()
E poll()
取队首元素但不删除
E element()
E peek()
PriorityQueue

PriorityQueue实现了一个优先队列：从队首获取元素时，总是获取优先级最高的元素。

PriorityQueue默认按元素比较的顺序排序（必须实现Comparable接口），也可以通过Comparator自定义排序算法（元素就不必实现Comparable接口）。

Deque

允许两头都进，两头都出，这种队列叫双端队列（Double Ended Queue），学名Deque

Java集合提供了接口Deque来实现一个双端队列，它的功能是：

既可以添加到队尾，也可以添加到队首；
既可以从队首获取，又可以从队尾获取。

Deque实现了一个双端队列（Double Ended Queue），它可以：

将元素添加到队尾或队首：addLast()/offerLast()/addFirst()/offerFirst()；
从队首／队尾获取元素并删除：removeFirst()/pollFirst()/removeLast()/pollLast()；
从队首／队尾获取元素但不删除：getFirst()/peekFirst()/getLast()/peekLast()；
总是调用xxxFirst()/xxxLast()以便与Queue的方法区分开；
避免把null添加到队列。

stack

栈（Stack）是一种后进先出（LIFO）的数据结构，操作栈的元素的方法有：

把元素压栈：push(E)；
把栈顶的元素“弹出”：pop(E)；
取栈顶元素但不弹出：peek(E)。
在Java中，我们用Deque可以实现Stack的功能，注意只调用push()/pop()/peek()方法，避免调用Deque的其他方法。

最后，不要使用遗留类Stack

itertor

如果我们自己编写了一个集合类，想要使用for each循环，只需满足以下条件：

集合类实现Iterable接口，该接口要求返回一个Iterator对象；
用Iterator对象迭代集合内部数据。

Iterator是一种抽象的数据访问模型。使用Iterator模式进行迭代的好处有：

对任何集合都采用同一种访问模型；调用者对集合内部结构一无所知；集合类返回的Iterator对象知道如何迭代。 Java提供了标准的迭代器模型，即集合类实现java.util.Iterable接口，返回java.util.Iterator实例。

Collections

创建空集合 Collections提供了一系列方法来创建空集合：

创建空List：List emptyList()
创建空Map：Map emptyMap()
创建空Set：Set emptySet()

List<String> list1 = List.of();
List<String> list2 = Collections.emptyList();

创建单元素集合 Collections提供了一系列方法来创建一个单元素集合：

创建一个元素的List：List singletonList(T o)
创建一个元素的Map：Map singletonMap(K key, V value)
创建一个元素的Set：Set singleton(T o)

List<String> list1 = List.of("apple");
List<String> list2 = Collections.singletonList("apple");

排序

Collections.sort(list);

洗牌算法随机打乱

Collections.shuffle(list);

可变集合 Collections还提供了一组方法把可变集合封装成不可变集合：

封装成不可变List：List unmodifiableList(List<? extends T> list)
封装成不可变Set：Set unmodifiableSet(Set<? extends T> set)
封装成不可变Map：Map unmodifiableMap(Map<? extends K, ? extends V> m)

List<String> immutable = Collections.unmodifiableList(mutable);

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Last updated 4 years ago

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