java下第一章集合框架.ppt

,第一章,集合框架,学习目标,熟悉Java2之前的容器类的继承关系，熟练使用其中的类和接口。 熟悉Java集合框架，熟练使用其中的相关类和接口。 熟练使用集合类的泛型用法。,Java2之前的容器类,在Java2之前，标准的Java类库只能为最有用的数据结构提供很小的一组类，我们通常称之为“容器类”。容器类是由“两条线”组成。,Enumeration接口,Enumeration接口是贯穿于整个Java 2之前容器类的“迭代器”接口，定义了可以枚举（遍历）容器中元素的方法，只能单方向运动。 成员方法： public boolean hasMoreElements() public E nextElement(),范例解析,对于Enumeration接口来说，有一种通常的写法，如： while( en.hasMoreElements() ) Object obj = en.nextElement(); /其它操作 ,集合框架概述,java.util包中包含了Java最强大的子系统之一，这就是“集合框架”。“集合框架”是在Java2初始版本中增加进来的，Java2版本1.4和1.5中增强了它的功能。一个集合就是一组对象的容器。集合的加入导致了java.util中许多元素在构造和体系结构方面的根本变化，它也扩展了能够应用的任务域。所以说，集合是所有Java程序员都需要密切关注并熟练掌握的一种技术。,集合类层次关系,Iterator接口,Iterator接口是集合框架中的单向迭代器。 成员方法： public boolean hasNext() public E next() public void remove(),ListIterator接口,ListIterator是Iterator接口的子接口，是集合框架中的双向迭代器。 成员方法： public boolean hasPrevious() public E previous() public void add(E obj) public void set(E obj) public int nextIndex() public int previousIndex(),Collection接口 - 1,Collection接口是集合框架的基础，声明了多数集合类都有的核心方法，因为多数的集合都实现Collection接口，熟悉它的方法对清楚理解集合框架是非常必要的。 成员方法： public Iterator iterator() public boolean add(E o) public boolean addAll(Collection c),Collection接口 - 2,成员方法： public boolean remove(Object o) public boolean removeAll(Collection c) public boolean retainAll(Collection c) public void clear() public int size() public boolean isEmpty() public boolean equals(Object o),Collection接口 - 3,成员方法： public boolean contains(Object o) public boolean containsAll(Collection c) 其它方法参照API文档。,List结构层次关系,List接口 - 1,成员方法： public ListIterator listIterator() public ListIterator listIterator(int index) public void add(int index,E element) public boolean addAll(int index,Collection c) public E set(int index,E element) public E get(int index),List接口 - 2,成员方法： public List subList(int fromIndex,int toIndex) public int indexOf(Object o) public int lastIndexOf(Object o),Vector类 - 1,在编程中，经常用数组来对一些数据进行操作，不仅编程方便，而且效率高，但是，数组必须是定长的，其元素类型必须一致，不能满足动态增元素和存放不同类型的元素的需要。java.util包中的Vector类正是用来处理这种情况的。 构造方法： public Vector(),Vector类 - 2,构造方法： public Vector(int initialCapacity) public Vector(int initialCapacity,int capacityIncrement) public Vector(Collection c) 成员方法： public int capacity() public int size(),Vector类 - 3,成员方法： public void addElement(E obj) public void insertElementAt(E obj,int index) public void setElementAt(E obj,int index) public boolean removeElement(Object obj) public void removeElementAt(int index) public void removeAllElements(),Vector类 - 4,成员方法： public E firstElement() public E lastElement() public E elementAt(int index) public boolean isEmpty() public boolean contains(Object elem) public int indexOf(Object elem) public int indexOf(Object elem,int index),Vector类 - 5,成员方法： public int lastIndexOf(Object elem) public int lastIndexOf(Object elem,int index) public Enumeration elements() public boolean equals(Object o) public Object clone() public void trimToSize() public void setSize(int newSize),Vector类 - 6,上述方法都是在Java2之前的容类中出现的方法，因已将Vector纳入集合框架，所以之前的方法也进行了泛化处理。 练习：（1）构造一个Vector对象，存储10个String对象和10个Integer对象，随机存，要求输入所有Integer对象封装值的和、所有String对象连接一起的值。（2）构造一个Vector对象，存储10个Number对象，然后用泛型方法进行迭代、求和。 （分别用Enumeration和Iterator完成迭代操作）,Stack类 - 1,Stack类是实现了标准的后进先出的堆栈，是Vector的子类，但是它的下标是从1开始的（栈顶下标为1，栈底下标为size）。所以说Vector类所用到的方法Stack的方法都可以用，但是在实际应用中，尽量不使用继承来的方法。 构造方法： public Stack(),Stack类 - 2,成员方法： public E push(E item) public E pop() public E peek() public boolean empty() public int search(Object o) 练习：构造一个Stack对象，测试入栈出栈操作。,ArrayList类,ArrayList是底层以数组实现的List。 构造方法： public ArrayList() public ArrayList(int initialCapacity) public ArrayList(Collection c) 成员方法： public void trimToSize() 练习：创建一个ArrayList对象，测试添加元素、单向遍历及双向遍历。,CopyOnWriteArrayList类,ArrayList 的一个线程安全的变体，其中所有可变操作（添加、设置，等等）都是通过对基础数组进行一次新的复制来实现的。 构造方法： public CopyOnWriteArrayList() public CopyOnWriteArrayList(Collection c) public CopyOnWriteArrayList(E toCopyIn),LinkedList类 - 1,LinkedList是底层以双向链表实现的List。 构造方法： public LinkedList() public LinkedList(Collection c) 成员方法： public void addFirst(E o) public void addLast(E o),LinkedList类 - 2,成员方法： public E getFirst() public E getLast() public E removeFirst() public E removeLast() 练习：创建一个LinkList，添加、插入、删除元素的测试。,比较器 Comparable接口,Comparable接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。此排序被称为该类的自然排序，类的 compareTo 方法被称为它的自然比较方法。 成员方法： public int compareTo(T o),比较器 Comparator接口,比较方法强行对某些对象 Collection 进行整体排序。可以将 Comparator 传递给 sort 方法从而允许在排序顺序上实现精确控制。还可以使用 Comparator 来控制某些数据结构（如 TreeSet 或 TreeMap）的顺序。 成员方法： public int compare(T o1,T o2) public boolean equals(Object obj),Queue结构层次关系,Queue接口,Queue代表的是先进先出的队列，有如下 行为： 成员方法： public boolean offer(E element) public E remove() public E poll() public E peek() public E element(),范例解析,import java.util.*; public class LinkedListQueueTest public static void main(String args) Queue q = newLinkedList(); q.offer(1); q.offer(2); Iterator iter = q.iterator(); while( iter.hasNext() ) Integer i = iter.next,范例解析,System.out.println(i); while( q.peek() != null ) /.OR. !q.isEmpty() Integer i = q.poll(); System.out.println(i); ,BlockingQueue接口 - 1,Queue接口有七个具体实现的子类，其中实现了BlockingQueue 接口的五个“阻塞队列类”和两个“非阻塞队列类”（PriorityQueue 和 ConcurrentLinkedQueue）。 成员方法： public int drainTo(Collection c) public int drainTo(Collection c, int maxElements),BlockingQueue接口 - 2,成员方法： public boolean offer(E o, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException public E poll(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException public void put(E o) throws InterruptedException public E take() throws InterruptedException public int remainingCapacity(),BlockingQueue接口 - 3,BlockingQueue接口五个实现类分别是： （1）ArrayBlockingQueue （2）LinkedBlockingQueue （3）PriorityBlockingQueue （4）DelayQueue （5）SynchronousQueue,Set结构层次关系,HashSet类 - 1,HashSet扩展AbstractSet并且实现Set接口。它创建一个使用哈希表存储的集合。哈希表是通过使用称为散列法的机制来存储信息的。在散列法中，键的信息内容用于确定一个唯一的值，称为它的哈希码（散列码）。然后哈希码作为与键相关的数据存储之处的索引使用。键到它的哈希码的转化是自动完成的，我们不会看到哈希码本身，同样，哈希码也不能直接索引哈希表。,HashSet类 - 2,构造方法： public HashSet() public HashSet(int initialCapacity) public HashSet(int initialCapacity,float loadFactor) public HashSet(Collection c) 练习：创建一个HashSet，添加元素后遍历，观察顺序与添加顺序是否一致。,SortedSet接口,SortedSet接口是Set接口的子接口，功能是保证集合中元素始终处于“升”序的状态。 成员方法： public Comparator comparator() public E first() public E last() public SortedSet headSet(E toElement) public SortedSet subSet(E fromElement,E toElement) public SortedSet tailSet(E fromElement),TreeSet类 - 1,TreeSet类的底层结构为树的一种有序的Set。对象以升序顺序存储，访问和遍历它的时间很快，这使得TreeSet成为存储大量必须能很快查找的排序信息的很好选择。 构造方法： public TreeSet() public TreeSet(Collection c) public TreeSet(Comparator c) public TreeSet(SortedSet s),TreeSet类 - 2,练习：构造一个TreeSet，存放一批Integer对象，遍历查看结果。 练习：自定义一个Comparator比较器，存放Integer对象，实现简单倒序排列。,Map结构层次关系,Map.Entry接口 - 1,Map.Entry是Map接口的内部接口，它的功能是：封装一个key/value，也就是说，一个Map.Entry对象就是一个键/值对。每个Map集合元素是一个Map.Entry对象。 成员方法： public K getKey() public V getValue() public V setValue(V value),Map.Entry接口 - 2,成员方法： public boolean equals(Object o) public int hashCode(),Map接口 - 1,Map接口是将键映射到值的对象。一个映射不能包含重复的键；每个键最多只能映射一个值。此接口用于代替Java2之前容器类的Dictionary 类，后者完全是一个抽象类，而不是一个接口。 成员方法： public V put(K key,V value) public void putAll(Map t),Map接口 - 2,成员方法： public V get(Object key) public V remove(Object key) public void clear() public int size() public boolean containsKey(Object key) public boolean containsValue(Object value) public boolean isEmpty(),Map接口 - 3,成员方法： public Set entrySet() public Set keySet() public Collection values(),HashMap类 - 1,HashMap是一个基于散列表完成的一个实现品，可以用它来取代Hashtable。 构造方法： public HashMap() public HashMap(int initialCapacity) public HashMap(int initialCapacity,float loadFactor) public HashMap(Map m),HashMap类 - 2,练习：构造一个HashMap，加入一些String，用两种方法实现遍历，一是用entrySet方法，一种是用keySet方法。,SortedMap接口 - 1,SortedMap接口是Map接口的子接口，功能是保证集合中键/值对始终处于按键排列“升”序的状态。 成员方法： public Comparator comparator() public K firstKey() public K lastKey(),SortedMap接口 - 2,成员方法： public SortedMap headMap(K toKey) public SortedMap subMap(K fromKey,K toKey) public SortedMap tailMap(K fromKey),TreeMap类 - 1,TreeMap是底层基于树完成的一个Map。当我们遍历它时，会以排序形式出现，次序由Comparable或Comparator比较器决定。 构造方法： public TreeMap() public TreeMap(Map m) public TreeMap(Comparator c) public TreeMap(SortedMap m),TreeMap类 - 2,练习：构造一个TreeMap，存放一批Integer/String对象，遍历查看结果。 练习：自定义一个Comparator比较器，存放Integer对象，实现简单倒序排列。,其它Map接口的实现类,在集合框架中，还有几个Map接口的实现类，请自行参照API文档做练习。 （1）IdentityHashMap （2）WeakHashMap （3）EnumMap （4）ConcurrentMap （5）ConcurrentHashMap,Dictionary类 - 1,Dictionary从字面上理解为“字典”，是一个表示键/值对存储库的抽象类，代表的数据结构为映射。我们可以将给定一个键和值存储到Dictionary对象中。一旦被存储，可以通过它的键映射到它的值。 构造方法： public Dictionary(),Dictionary类 - 2,成员方法： public abstract V put(K key,V value) public abstract V get(Object key) public abstract V remove(Object key) public abstract int size() public abstract boolean isEmpty() public abstract Enumeration keys() public abstract Enumeration elements(),Hashtable类 - 1,Hashtable是原始util包的一部分，是Dictionary的具体实现。当使用Hashtable时，你指定一个对象作为一个键，另外指定一个与那个键关联的值。然后键被散列，相应的散列码用做值存储在表中的索引。 构造方法： public Hashtable() public Hashtable(int initialCapacity),Hashtable类 - 2,构造方法： public Hashtable(int initialCapacity,float loadFactor) public Hashtable(Map t) 成员方法： public boolean isEmpty() public boolean contains(Object value),Hashtable类 - 3,成员方法： public boolean containsKey(Object key) public void clear() public Object clone() 练习：构造Hashtable对象，测试其成员方法。,Properties类 - 1,Properties是属性表，是Hashtable类的一个子类，是一种特殊的映射结构。键和值必须是String。还可以将属性表保存到一个文件，也可以从一个文件那里加载。 构造方法： public Properties() public Properti