详解java中的Collections类

网友投稿 180 2023-07-12


详解java中的Collections类

一般来说课本上的数据结构包括数组、单链表、堆栈、树、图。我这里所指的数据结构,是一个怎么表示一个对象的问题,有时候,单单一个变量声明不堪大用,比如int,String,double甚至一维数组、二维数组无法完全表达你要表达的东西,而定义一个类Class有太过麻烦,这时候,你可以考虑一下用java中的Collections类。使用Collections类,必须在文件头声明import java.util.*;

一、动态、有序、可变大小的一维数组Vector与ArrayList

Collections类里面包括动态、有序、可变大小的一维数组Vector与ArrayList。

Vector与ArrayList,两者唯一的差别是:vector自带线程互斥,多个线程对其读写会抛出异常,而arraylist则允许多个线程读写,其他部分是一模一样的,换句话说,如果是单线程在读写,使用Vector与ArrayList没有任何区别,但现在编程基本都用ArrayList,使用Vector有点非主流了。

 1、Vector的使用如下:

public static void Vectortest() {

// Vector表示这个vector只能存放double

// Vector表示这个vector只能存String

// 虽然Vector vector=new Vector();等价于Vector vector=new

// Vector();但是,eclipse中这样写会警告,表示你这个Vector不规范,╮(╯▽╰)╭

Vector vector = new Vector();

vector.add(1.6);

vector.add(2.06);

vector.add(1);

System.out.println("单纯的add表示从结尾加入元素:" + vector);

System.out.println("size()能求出vector的所含元素的个数:" + vector.size());

vector.remove(1);

System.out.println("remove(1)表示删去第1个元素,由于计数从0开始,也就是2.06这个元素:" + vector);

vector.remove(vector.lastElement());

System.out.println("删去最后一个元素的vector为:" + vector);

vector.add(0, 1.8888);

System.out.println("在第0个位置加入1.8888这个元素:" + vector);

vector.set(0, "a");

System.out.println("把第0个位置这个元素改为a:" + vector);

}

这段方法如果在主函数调用:

System.out.println("======Vector数据结构的测试开始======");

Vectortest();

System.out.println("======Vector数据结构的测试结束======");

运行结果如下: 

======Vector数据结构的测试开始======

 单纯的add表示从结尾加入元素:[1.6, 2.06, 1]

 size()能求出vector的所含元素的个数:3

 remove(1)表示删去第1个元素,由于计数从0开始,也就是2.06这个元素:[1.6, 1]

 删去最后一个元素的vector为:[1.6]

 在第0个位置加入1.8888这个元素:[1.8888, 1.6]

 把第0个位置这个元素改为a:[a, 1.6]

 ======Vector数据结构的测试结束======

2、ArrayList

public static void ArrayListtest() {

ArrayList arraylist = new ArrayList();

arraylist.add(1.0);

arraylist.add(4.0);

arraylist.add(5.0);

arraylist.add(2.3);

System.out.println("单纯的add表示从结尾加入元素:" + arraylist);

System.out.println("size()能求出所含元素的个数:" + arraylist.size());

arraylist.remove(1);

System.out.println("remove(1)表示删去第1个元素,由于计数从0开始,也就是4这个元素:" + arraylist);

arraylist.remove(arraylist.size() - 1);

System.out.println("删去最后一个元素的arraylist为:" + arraylist);

arraylist.add(0, 1.8888);

System.out.println("在第0个位置加入1.8888这个元素:" + arraylist);

arraylist.set(0, 9.0);

System.out.println("把第0个位置这个元素改为a:" + arraylist);

Collections.sort(arraylist);

System.out.println("如果arraylist不是抽象类型,则支持排序" + arraylist);

}

这里可以看到ArrayList删除最后一个元素的方式与Vector有所不同,主要是ArrayList没有lastElement()这个方法来取出最后一个元素remove()掉,只能用arraylist.size() - 1来确定最后一个元素的位置。如果在主函数这样调用这段方法:

System.out.println("======ArrayList数据结构的测试开始======");

ArrayListtest();

System.out.println("======ArrayList数据结构的测试结束======");

则得到如下的运行结果: 

======ArrayList数据结构的测试开始======

 单纯的add表示从结尾加入元素:[1.0, 4.0, 5.0, 2.3]

 size()能求出所含元素的个数:4

 remove(1)表示删去第1个元素,由于计数从0开始,也就是4这个元素:[1.0, 5.0, 2.3]

 删去最后一个元素的arraylist为:[1.0, 5.0]

 在第0个位置加入1.8888这个元素:[1.8888, 1.0, 5.0]

 把第0个位置这个元素改为a:[9.0, 1.0, 5.0]

 如果arraylist不是抽象类型,则支持排序[1.0, 5.0, 9.0]

 ======ArrayList数据结构的测试结束======

从上面的两个例子,可以看到Vector与ArrayList比一个普通的数组,也就是课本上所教的一维数组int array[] = { 8, 7, 100, 88, 6, 4, 5, 33, 7 };强大很多,可以在任意位置插入元素,也可以不用遍历数组就能够用一个方法删除指定位置的元素,当然为你考试你还是要知道这个数组是怎么遍历的。其实,ArrayList与普通的一维数组完全可以实现互转,而且利用ArrayList还能够直接对array进行排序,而不用再对array写一个冒泡排序之类的,直接用Collections.sort();就能够排序数组,然后再用Collections.reverse();就能实现逆排序,当然还是那句,为你考试你还是要知道这个数组是怎么排序的。

比如如下的方法,实现了对一维数组int array[] = { 8, 7, 100, 88, 6, 4, 5, 33, 7 };的排序与逆排序,先把数组转化成ArrayList再用Collections.sort();与Collections.reverse();排序,最后再把ArrayList内容转化回一维数组:

public static void arrayListSort() {

int array[] = { 8, 7, 100, 88, 6, 4, 5, 33, 7 };

ArrayList arraylist = new ArrayList();

for (int i = 0; i < array.length; i++)

System.out.print(array[i] + ",");

for (int i = 0; i < array.length; i++)

arraylist.add(array[i]);

Collections.sort(arraylist);

for (int i = 0; i < array.length; i++)

array[i] = arraylist.get(i);

System.out.print("排序后的数组:");

for (int i = 0; i < array.length; i++)

System.out.print(array[i] + ",");

Collections.reverse(arraylist);

for (int i = 0; i < array.length; i++)

array[i] = arraylist.get(i);

System.out.print("逆排序后的数组:");

for (int i = 0; i < array.length; i++)

System.out.print(array[i] + ",");

//排序之后把arraylist销毁

arraylist = null;

//这句是建议Java马上回收垃圾,当然这句有没有都行,Java在运行的过程中会自动清除垃圾的

System.gc();

}

在主函数中这样调用方法:

System.out.println("======Java数组排序开始======");

arrayListSort();

System.out.println("======Java数组排序结束======");

就能够得到如下的运行结果: 

======Java数组排序开始======

 8,7,100,88,6,4,5,33,7,排序后的数组:4,5,6,7,7,8,33,88,100,逆排序后的数组:100,88,33,8,7,7,6,5,4, 

======Java数组排序结束====== 

另外,之前说的《Java中List的使用方法简单介绍》(点击打开链接)也是同样的道理

二、集合HashSet 

另外,还有集合HashSet,HashSet与数学上的集合概念一模一样。由一个或多个元素所构成的叫做集合。HashSet具有:

1.确定性,集合中的元素必须是确定的,这个是废话,必须确定,难道我还可以在里面放一个不确定的东西进去吗? 

2.互异性,集合中的元素互不相同。例如:集合A={1,a},则a不能等于1,也就是如果你把两个1放进HashShttp://et会自动变为一个1 

3.无序性,集合中的元素没有先后之分。因此HashSet也不得进行排序操作 

例如如下的一段方法:

public static void HashSettest() {

HashSet hashset = new HashSet();

hashset.add(1);

hashset.add(1);

hashset.add(5);

hashset.add(2.3);

System.out.println("单纯的add表示从结尾加入元素:" + hashset);

System.out.println("size()能求出所含元素的个数:" + hashset.size());

hashset.remove(1);

System.out.println("remove(1)表示删去'1'这个元素:" + hashset);

hashset.remove("asd");

System.out.println("如果没有'asd'这个元素则remove什么都不做:" + hashset);

hashset.add(1.8888);

System.out.println("加入1.8888这个元素:" + hashset);

}

在主函数中,调用这个方法:

System.out.println("======HashSet数据结构的测试开始======");

HashSettest();

System.out.println("======HashSet数据结构的测试结束======");

结果如下: 

======HashSet数据结构的测试开始======

 单纯的add表示从结尾加入元素:[1, 5, 2.3]

 size()能求出所含元素的个数:3

 remove(1)表示删去'1'这个元素:[5, 2.3]

 如果没有'asd'这个元素则remove什么都不做:[5, 2.3]

 加入1.8888这个元素:[5, 1.8888, 2.3]

 ======HashSet数据结构的测试结束======

 HashSet有add()方法与remove()方法,add()所加的元素没有顺序,每次用System.out.println()打印的结果可能顺序不一样,也不能向上面Vector与ArrayList一样,只要所存的元素不是Object,就能使用Collections.sort(arraylist);来排序

三、二元组HashMap

这里的使用方法和上面的数据基本相同,也很简单,就是put方法来对象进去map,而get能够取走map中的对象,但是试图把二元组HashMap用成三元组是错误的,如果一个对象中含有元素过多,那你应该考虑用类。而不是还在迷恋Java中介乎于普通变量与Class类之间的Collections类。

比如如下方法就展示了试图把HashMap改成三元组的错误操作:

public static void Maptest(){

System.out.println("======Map错误的使用开始======");

HashMap map=new HashMap();

HashMap> bigmap=new HashMap>();

map.put("key1","1");

map.put("key2","2");

bigmap.put("test1",map);

map.clear();

map.put("key1","3");

map.put("key2","4");

bigmap.put("test2",map);

System.out.println(bigmap);

System.out.println(bigmap.get("test1").get("key1"));

System.out.println(bigmap.get("test1").get("key2"));

System.out.println(bigmap.get("test2").get("key1"));

System.out.println(bigmap.get("test2").get("key2"));

System.out.println("======Map错误的使用结束======");

System.out.println("======Map正确的使用开始======");

map.clear();

bigmap=null;

map.put("key1","1");

map.put("key2","2");

map.put("key3","3");

System.out.println(map);

System.out.println("======Map正确的使用结束======");

}

在主函数调用这段代码,得到下面的运行结果: 

======Map数据结构的测试开始======

 ======Map错误的使用开始======

 {test1={key2=4, key1=3}, test2={key2=4, key1=3}}

 3

 4

 3

 4

 ======Map错误的使用结束======

 ======Map正确的使用开始======

 {key3=3, key2=2, key1=1}

 ======Map正确的使用结束======

 ======Map数据结构的测试结束======

这段程序本来用意是很明显,试图构造出一个{test1,key1,1},{test1,key2,2},{test2,key3,3},{test2,key4,4} 

然而,每个bigmap中还是存得都是那个map,你一旦把map清空,原来test1中的那个map也同样被清空, 有人试图创造多个map1,map2,...那你还不如用一个简单的类,看起来更加明确,而且类中以后还能写方法,被继承

四、备注

 在创造一个新的Vector,Arraylist好,HashSet也好,HashMap也好,完全可以写成:

 Collection a= new ArrayList();

List a= new Vector();之类

 因为继承于Collection接口的有ArrayList、Vector、Linkedlist、HashSet、Trhttp://eeSet,继承于MAP接口的有HashMap、Hashtable,这是Java中类的继承、多态、封装之类的问题,当然为了你的同伴看得更加清晰,这里就不要玩什么花哨命名了,写一个清楚的ArrayList arraylist = new ArrayList();没人敢说你不懂Java中的类。


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