Java核心——集合（二）

一、实现类

Java提供了一套实现Collection接口的标准集合类（实现类），其中包含具体类（可直接拿来使用）和抽象类（提供了接口的部分实现）。

其中抽象类描述如下（图中蓝底部分）：

1. AbstractCollection：实现了大部分的集合接口。
2. AbstractList：继承于AbstractCollection并且实现了大部分List接口。
3. AbstractSequentialList：继承于AbstractList，提供了对数据元素的链式访问而不是随机访问。
4. AbstractSet：继承于AbstractCollection并且实现了大部分Set接口。
5. AbstractMap：实现了大部分的Map接口。

具体实现类描述如下：

1. LinkedList：继承了AbstractSequentialList，实现了List接。允许有Null（空）元素，主要用于创建链表数据结构。此类没有同步方法，如果多个线程同时访问一个List，必须自己实现同步访问，解决办法就是在创建List的时候构造一个同步的List。例如：

   List list = Collections.synchronizedList(newLinkedList(...));

   LinkedList与ArrayList相比，增加和删除的操作效率更高，查找和修改的操作效率较低。
2. ArrayList：继承了AbstractList，并实现了List接口。此类是一个可以动态修改的数组，没有固定的大小，提供了添加、删除、修改、遍历等功能。该类也是非同步的，在多线程的情况下不要使用。ArrayList增长当前长度的50%，插入删除效率低。
3. HashSet：基于HashMap实现，实现了Set接口。不允许出现重复元素，不保证集合中元素的顺序（无序即不会记录插入的顺序），允许包含值为Null的元素，但最多只能一个。该类不是线程安全的，如果多个线程尝试同时修改HashSet，则最终结果是不确定的。必须在多线程访问时显示同步对HashSet的并发访问。
4. LinkedHashSet：具有可预知迭代顺序的Set接口的哈希表和链接列表实现。
5. TreeSet：实现了Set接口，可以实现排序等功能。
6. HashMap：继承于AbstractMap，实现了Map接口。该类是一个散列表，它存储的内容是键值对（key-value）映射，根据键的HashCode值存储数据，具有很快的访问速度，最多允许一条记录的键为null，不支持线程同步。它是无序的，即不会记录插入的顺序。
7. TreeMap：继承于AbstractMap，并且使用一棵树，
8. WeakHashMap：继承于HashMap，使用元素的自然顺序对元素进行排序（如果元素是数字型，则从小到大排序；如果是字符型，则以ASCII码来排序）。
9. IdentityHashMap：继承于AbstractMap，比较文档时使用引用相等。
10. Vector：此类与ArrayList相似，但是此类是同步的，可以用在多线程的情况，此类允许设置默认的增长长度，默认扩容方式为原来的2倍。
11. Stack：栈是Vector的一个子类，它实现了一个标准的后进先出的栈。
12. HashTable：是Dictionary（字典）的子类。

二、算法 

 集合框架定义了几种算法，可用于集合和映射。这些算法被定义为集合类的静态方法。集合定义三个静态的变量：EMPTY_SET，EMPTY_LIST，EMPTY_MAP，这些变量都不可改变。

异常类型：

• 在尝试比较不兼容的类型时，一些方法能够抛出ClassCastException异常。
• 当试图修改一个不可修改的集合时，抛出UnsupportedOperationException异常。

三、迭代器 

Java Iterator（迭代器）不是一个集合，它是一种用于访问集合的方法，可用于迭代ArrayList和HashSet等集合。

迭代器it的基本操作时是next、hashNext和remove。

• 调用it.next()会返回迭代器的下一个元素，并且更新迭代器的状态。
• 调用it.hashNext()用于检测集合中是否还有元素。
• 调用it.remove()将迭代器返回的元素删除。

使用迭代器： 

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class Test{
    public static void main(String[] args){
//创建集合
        ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<Integer>();
        numbers.add(11);
        numbers.add(22);
        numbers.add(33);
        numbers.add(44);
        numbers.add(55);
//获取迭代器
        Iterator<Integer> it = numbers.iterator();
        Iterator<Integer> it2 = numbers.iterator();
//输出集合中的所有元素
        while(it.hashNext()){
            System.out.println(it.next());
        }
//删除集合中大于30的元素
        while(it2.hashNext()){
            Integer i = it2.next();
            if(i > 30) {  
                it2.remove();
            }
        }
//创建Map
        Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
        map.put("1","value1");
        map.put("2","value2");
        map.put("3","value3");
//获取迭代器
        Iterator<Map.Entry<String,String>> itm = map.entrySet().iterator();
        while (itm.hasNext()) {
           Map.Entry<String, String> entry = itm.next();
           System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " +entry.getValue());
      }
    }
}