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Java2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：publicbooleanhasMoreElements()publicEnextElement(),范例解析,对于Enumeration接口来说，有一种通常的写法，如：while(en.hasMoreElements()Objectobj=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：publicbooleanhasNext()publicEnext()publicvoidremove(),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：publicbooleanhasPrevious()publicEprevious()publicvoidadd(Eobj)publicvoidset(Eobj)publicintnextIndex()publicintpreviousIndex(),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：publicIteratoriterator()publicbooleanadd(Eo)publicbooleanaddAll(Collectionc),Collection接口-2,成员方法：publicbooleanremove(Objecto)publicbooleanremoveAll(Collectionc)publicbooleanretainAll(Collectionc)publicvoidclear()publicintsize()publicbooleanisEmpty()publicbooleanequals(Objecto),Collection接口-3,成员方法：publicbooleancontains(Objecto)publicbooleancontainsAll(Collectionc)其它方法参照API文档。,List结构层次关系,List接口-1,成员方法：publicListIteratorlistIterator()publicListIteratorlistIterator(intindex)publicvoidadd(intindex,Eelement)publicbooleanaddAll(intindex,Collectionc)publicEset(intindex,Eelement)publicEget(intindex),List接口-2,成员方法：publicListsubList(intfromIndex,inttoIndex)publicintindexOf(Objecto)publicintlastIndexOf(Objecto),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：publicVector(),Vector类-2,构造方法：publicVector(intinitialCapacity)publicVector(intinitialCapacity,intcapacityIncrement)publicVector(Collectionc)成员方法：publicintcapacity()publicintsize(),Vector类-3,成员方法：publicvoidaddElement(Eobj)publicvoidinsertElementAt(Eobj,intindex)publicvoidsetElementAt(Eobj,intindex)publicbooleanremoveElement(Objectobj)publicvoidremoveElementAt(intindex)publicvoidremoveAllElements(),Vector类-4,成员方法：publicEfirstElement()publicElastElement()publicEelementAt(intindex)publicbooleanisEmpty()publicbooleancontains(Objectelem)publicintindexOf(Objectelem)publicintindexOf(Objectelem,intindex),Vector类-5,成员方法：publicintlastIndexOf(Objectelem)publicintlastIndexOf(Objectelem,intindex)publicEnumerationelements()publicbooleanequals(Objecto)publicObjectclone()publicvoidtrimToSize()publicvoidsetSize(intnewSize),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：publicStack(),Stack类-2,成员方法：publicEpush(Eitem)publicEpop()publicEpeek()publicbooleanempty()publicintsearch(Objecto)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：publicArrayList()publicArrayList(intinitialCapacity)publicArrayList(Collectionc)成员方法：publicvoidtrimToSize()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：publicCopyOnWriteArrayList()publicCopyOnWriteArrayList(Collectionc)publicCopyOnWriteArrayList(EtoCopyIn),LinkedList类-1,LinkedList是底层以双向链表实现的List。构造方法：publicLinkedList()publicLinkedList(Collectionc)成员方法：publicvoidaddFirst(Eo)publicvoidaddLast(Eo),LinkedList类-2,成员方法：publicEgetFirst()publicEgetLast()publicEremoveFirst()publicEremoveLast()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：publicintcompareTo(To),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：publicintcompare(To1,To2)publicbooleanequals(Objectobj),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：publicbooleanoffer(Eelement)publicEremove()publicEpoll()publicEpeek()publicEelement(),范例解析,importjava.util.*;publicclassLinkedListQueueTestpublicstaticvoidmain(Stringargs)Queueq=newLinkedList();q.offer(1);q.offer(2);Iteratoriter=q.iterator();while(iter.hasNext()Integeri=iter.next,范例解析,System.out.println(i);while(q.peek()!=null)/.OR.!q.isEmpty()Integeri=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：publicintdrainTo(Collectionc)publicintdrainTo(Collectionc,intmaxElements),BlockingQueue接口-2,成员方法：publicbooleanoffer(Eo,longtimeout,TimeUnitunit)throwsInterruptedExceptionpublicEpoll(longtimeout,TimeUnitunit)throwsInterruptedExceptionpublicvoidput(Eo)throwsInterruptedExceptionpublicEtake()throwsInterruptedExceptionpublicintremainingCapacity(),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：publicHashSet()publicHashSet(intinitialCapacity)publicHashSet(intinitialCapacity,floatloadFactor)publicHashSet(Collectionc)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：publicComparatorcomparator()publicEfirst()publicElast()publicSortedSetheadSet(EtoElement)publicSortedSetsubSet(EfromElement,EtoElement)publicSortedSettailSet(EfromElement),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：publicTreeSet()publicTreeSet(Collectionc)publicTreeSet(Comparatorc)publicTreeSet(SortedSets),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：publicKgetKey()publicVgetValue()publicVsetValue(Vvalue),Map.Entry接口-2,成员方法：publicbooleanequals(Objecto)publicinthashCode(),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：publicVput(Kkey,Vvalue)publicvoidputAll(Mapt),Map接口-2,成员方法：publicVget(Objectkey)publicVremove(Objectkey)publicvoidclear()publicintsize()publicbooleancontainsKey(Objectkey)publicbooleancontainsValue(Objectvalue)publicbooleanisEmpty(),Map接口-3,成员方法：publicSetentrySet()publicSetkeySet()publicCollectionvalues(),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：publicHashMap()publicHashMap(intinitialCapacity)publicHashMap(intinitialCapacity,floatloadFactor)publicHashMap(Mapm),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：publicComparatorcomparator()publicKfirstKey()publicKlastKey(),SortedMap接口-2,成员方法：publicSortedMapheadMap(KtoKey)publicSortedMapsubMap(KfromKey,KtoKey)publicSortedMaptailMap(KfromKey),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：publicTreeMap()publicTreeMap(Mapm)publicTreeMap(Comparatorc)publicTreeMap(SortedMapm),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：publicDictionary(),Dictionary类-2,成员方法：publicabstractVput(Kkey,Vvalue)publicabstractVget(Objectkey)publicabstractVremove(Objectkey)publicabstractintsize()publicabstractbooleanisEmpty()publicabstractEnumerationkeys()publicabstractEnumerationelements(),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：publicHashtable()publicHashtable(intinitialCapacity),Hashtable类-2,构造方法：publicHashtable(intinitialCapacity,floatloadFactor)publicHashtable(Mapt)成员方法：publicbooleanisEmpty()publicbooleancontains(Objectvalue),Hashtable类-3,成员方法：publicbooleancontainsKey(Objectkey)publicvoidclear()publicObjectclone()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：publicProperties()publicProperties(Propertiesdefaults)