第三节 Java 集合框架

1 .集合框架的详情

我们在超市买东西的时候，假如没有购物车是不是会很麻烦呢？Java 中集合类是一种工具类，就是像购物车一样的容器，存储任意数量的具备共同属性的对象。

我们为什么要用集合呢？一个类的内部有许多相同类型的属性，并且他们的作用与意义是一样的，我们最好用一个相似容器的东西去盛放他们，在类的内部就变得井然有序。所以集合便是在类的内部，对数据进行组织的作用。这样我们便可以简单而快速地搜索大量的条目。有的集合接口，提供了一系列排列有序的元素，并且可以在序列中快速地插入或者者删除有关元素。还有少量集合接口，提供了映射关系，可以通过关键字（key）去快速查找到对应的唯一对象，而这个关键字可以是任意类型。

集合框架是为表示和操作集合而规定的一种统一的标准的体系结构。任何集合框架都包含三大内容：对外的接口、接口的实现和对集合运算的算法。

下图是简化的集合框架关系图：

2 .接口

2.1 Collection 接口

由于集合框架中的很多类功能是类似的，所以我们用接口来规范类。Collection 接口是 java 集合框架里的一个根接口。它也是 List、Set 和 Queue 接口的父接口。Collection 接口中定义了可用于操作 List、Set 和 Queue 的方法——增删改查。

2.2 Map 接口

Map 接口也是一个非常重要的集合接口，用于存储键/值对。Map 中的元素都是成对出现的，键值对就像数组的索引与数组的内容的关系一样，将一个键映射到一个值的对象。一个映射不能包含重复的键；每个键最多只能映射到一个值。我们可以通过键去找到相应的值。

value 可以存储任意类型的对象，我们可以根据 key 键快速查找 value。Map 中的键/值对以 Entry 类型的对象实例形式存在。

看一看 Map 中的方法吧

3 .具体类

3.1 List 接口与 ArrayList 类

List 是一个接口，不能实例化，需要一个具体类来实现实例化。List 集合中的对象按照肯定的顺序排放，里面的内容可以重复。 List 接口实现的类有：ArrayList（实现动态数组），Vector（实现动态数组），LinkedList（实现链表），Stack（实现堆栈）。

List 在 Collection 基础上添加的方法：

方法返回值说明

add(int index, E element)void在列表的指定位置插入指定元素（可选操作）

addAll(int index, Collection<? extends E> c)boolean将指定 collection 中的所有元素都插入到列表中的指定位置（可选操作）

get(int index)E返回列表中指定位置的元素

indexOf(Object o)int返回此列表中第一次出现的指定元素的索引；假如此列表不包含该元素，则返回 -1

lastIndexOf(Object o)int返回此列表中最后出现的指定元素的索引；假如列表不包含此元素，则返回 -1

listIterator()ListIterator返回此列表元素的列表迭代器（按适当顺序）

listIterator(int index)ListIterator返回此列表元素的列表迭代器（按适当顺序），从列表的指定位置开始

remove(int index)E移除列表中指定位置的元素（可选操作）

set(int index, E element)E用指定元素替换列表中指定位置的元素（可选操作）

subList(int fromIndex, int toIndex)List返回列表中指定的 fromIndex（包括 ）和 toIndex（不包括）之间的部分视图

今天我们主要来学习　java.util.ArrayList，ArrayList　类实现一个可增长的动态数组，它可以存储不同类型的对象，而数组则只能存放特定数据类型的值。

我们通过实际的例子来学习ArrayList吧！学校的教务系统会对学生进行统一的管理，每一个学生都会有一个学号和学生姓名，我们在维护整个系统的时候，大多数操作是对学生的增加、插入、删除、修改等操作。

先创立一个学生类：

再创立一个学生列表，来管理学生

结果：

在上面的代码中，用到了 Arrays 类， Arrays 包含用来操作数组（比方排序和搜索）的各种方法，asList() 方法用来返回一个受指定数组支持的固定大小的列表。

List 有两种基本的类型，除了 ArrayList 外，还有 LinkedList，LinkedList 类用于创立链表数据结构，两者的比照如下：

ArrayList：它擅长于随机访问元素，但是插入和移除元素时较慢。

LinkedList：它通过代价较低的在 List 中进行插入和删除操作，提供了优化的顺序访问，它在随机访问方面相对较慢，但是它的特性集较 ArrayList 更大。

3.2 Set 接口和 HashSet 类

Set接口也是 Collection 接口的子接口，它有一个很重要也是很常用的实现类——HashSet，Set 是元素无序并且不包含重复元素的 collection（List 可以重复），被称为集。

HashSet 由哈希表（实际上是一个 HashMap 实例）支持。它不保证 set 的迭代顺序；特别是它不保证该顺序恒久不变。

接下来我们同样通过代码的形式来详细看一看吧！

在上面我们实现了学生的管理，现在学生要做项目，每个项目有一个组长，由组长来组织组员，我们便来实现项目组的管理吧。（接上面的程序实例）

由于项目组的组长由一个老师担任，首先我们来创立一个 PD 类

接下来我们便创立一个SetTest 类，用来管理项目成员

结果：

3.3 HashMap 类

HashMap 是基于哈希表的 Map 接口的一个重要实现类。HashMap 中的 Entry 对象是无序排列的，Key 值和 value 值都可以为 null，但是一个 HashMap 只能有一个 key 值为 null 的映射（key 值不可重复）。

下面我们通过代码来学习 Map 中的方法吧。同学们都有过选课经历吧，我们就用 Map 来管理课程吧。

创立一个 Course 类：

创立一个 MapTest 类：

结果：

欢迎关注微信公众号：Java的学习之路

里面资料非常全，从java初级到高级都有，视频，电子书，面试宝典，简历模板，经典案例，源码分析程序员故事以及处理bug方法。。。。应有尽有，可以推荐大家一起学习下！！