Java基础系列集合框架精品PPT课件
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定稿[Java基础教程-兄弟连马剑威]-112-集合框架概述.ppt
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集合框架概述
第 112 讲
马剑威
1、集合框架的作用 2、集合框架结构图 3、Collection接口
课程大纲
1、集合框架的作用
• 在实际开发中，我们经常会对一组相同类型的数据进行统一管理操作。到目前为止 ，我们可以使用数组结构，链表结构，二叉树结构来实现。
• 数组的最大问题在于数组中的元素个数是固定的，要实现动态数组，必竟还是比较 麻烦，自己实现链表或二叉树结构来管理对象更是不方便。
• 在JDK1.2版本后，JAVA完整的提供了类集合的概念，封装了一组强大的、非常方便 的集合框架API，让我们在开发中大大的提高了效率。
• 集合中分为三大接口： • Collection、Map、Iterator • 集合框架的接口和类在java.util包中
2、集合框架结构图
Iterator
Collection
• 接口的定义： • public interface Collection<E> • extends Iterable<E>
谢谢
Thanks
Map
ListIterator
List
Set
TreeMap
HashMap
ArrayList
LinkedList
Vector
HashSet
Comparmparator
TreeSet
LinkedHashMap
Utilities Collections
Arrays
3、Collection接口
• Collection 层次结构 中的根接口。Collection 表示一组对象，这些对象也称为 collection 的元素。一些 collection 允许有重复的元素，而另一些则不允许。一些 collection 是有序的，而另一些则是无序的。JDK 不提供此接口的任何直接 实现：它 提供更具体的子接口（如 Set 和 List）实现。此接口通常用来传递 collection，并在 需要最大普遍性的地方操作这些 collection。
第 112 讲
马剑威
1、集合框架的作用 2、集合框架结构图 3、Collection接口
课程大纲
1、集合框架的作用
• 在实际开发中，我们经常会对一组相同类型的数据进行统一管理操作。到目前为止 ，我们可以使用数组结构，链表结构，二叉树结构来实现。
• 数组的最大问题在于数组中的元素个数是固定的，要实现动态数组，必竟还是比较 麻烦，自己实现链表或二叉树结构来管理对象更是不方便。
• 在JDK1.2版本后，JAVA完整的提供了类集合的概念，封装了一组强大的、非常方便 的集合框架API，让我们在开发中大大的提高了效率。
• 集合中分为三大接口： • Collection、Map、Iterator • 集合框架的接口和类在java.util包中
2、集合框架结构图
Iterator
Collection
• 接口的定义： • public interface Collection<E> • extends Iterable<E>
谢谢
Thanks
Map
ListIterator
List
Set
TreeMap
HashMap
ArrayList
LinkedList
Vector
HashSet
Comparmparator
TreeSet
LinkedHashMap
Utilities Collections
Arrays
3、Collection接口
• Collection 层次结构 中的根接口。Collection 表示一组对象，这些对象也称为 collection 的元素。一些 collection 允许有重复的元素，而另一些则不允许。一些 collection 是有序的，而另一些则是无序的。JDK 不提供此接口的任何直接 实现：它 提供更具体的子接口（如 Set 和 List）实现。此接口通常用来传递 collection，并在 需要最大普遍性的地方操作这些 collection。
《java集合学习》PPT课件
返回的Set中包含了Map中所有的关键字-值对
Key集合
KeyObject1 KeyObject2 KeyObject3 。。。
ValueObject1 ValueObject2 ValueObject3 。。。
Value集合
Entry集合
Map中 还定义了对Map数据集合的操作方法：
public void clear();//清空整个集合
LinkedHashSet：既有 HashSet 的查询速度， 又能保存元素被加进去的顺序去(插入顺序)。
HashSet
HashSet的构造函数如下： HashSet( ) //构造一个空 set。 HashSet(Collection c) //构造一个包含指
定 collection 中的元素的新 set。
按顺序保存元素， 可重复
不按顺序保存元 素，不可重复
集合框架中的实现类
Collection接口
Collection接口重要的方法有： public boolean add(Object obj); //将对象obj加入到当前ollection c); //将集合c中的元素加入到当前集合对象中 public void clear(); //清除当前集合中的所有元素 public boolean contains(Object obj); //判断当前集合中是否包含obj对象 public Iterator iterator(); //得到当前集合的迭代器
}
遍历集合的方法
迭代器遍历（所有实现了Iterable接口的
集合类）
判断该迭代器中是否还有
元素需要迭代，返回true
Iterator it=list.iterator(或)fa;lse
Key集合
KeyObject1 KeyObject2 KeyObject3 。。。
ValueObject1 ValueObject2 ValueObject3 。。。
Value集合
Entry集合
Map中 还定义了对Map数据集合的操作方法：
public void clear();//清空整个集合
LinkedHashSet：既有 HashSet 的查询速度， 又能保存元素被加进去的顺序去(插入顺序)。
HashSet
HashSet的构造函数如下： HashSet( ) //构造一个空 set。 HashSet(Collection c) //构造一个包含指
定 collection 中的元素的新 set。
按顺序保存元素， 可重复
不按顺序保存元 素，不可重复
集合框架中的实现类
Collection接口
Collection接口重要的方法有： public boolean add(Object obj); //将对象obj加入到当前ollection c); //将集合c中的元素加入到当前集合对象中 public void clear(); //清除当前集合中的所有元素 public boolean contains(Object obj); //判断当前集合中是否包含obj对象 public Iterator iterator(); //得到当前集合的迭代器
}
遍历集合的方法
迭代器遍历（所有实现了Iterable接口的
集合类）
判断该迭代器中是否还有
元素需要迭代，返回true
Iterator it=list.iterator(或)fa;lse
java下第一章集合框架.ppt
对于Enumeration接口来说，有一种通常的 写法，如： while( en.hasMoreElements() ){ Object obj = en.nextElemetil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。
Collection<E>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<E>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<E>接口 - 1
成员方法： public ListIterator<E> listIterator() public ListIterator<E> listIterator(int index) public void add(int index,E element) public boolean addAll(int index,Collection<? extends E> c) public E set(int index,E element) public E get(int index)
Collection<E>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<E>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<E>接口 - 1
成员方法： public ListIterator<E> listIterator() public ListIterator<E> listIterator(int index) public void add(int index,E element) public boolean addAll(int index,Collection<? extends E> c) public E set(int index,E element) public E get(int index)
《Java基础课件(PPT)》
注解和反射的概念和使用
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面向对象编程是一种强大且灵活的编程范式。Java提供了封装、继承和多态等 面向对象的特性，让程序员可以更好地组织和管理代码。
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异常处理是Java中重要的编程概念，它可以帮助我们识别和处理程序中的错误 情况。通过学习文件IO操作，我们可以读写和操作文件，实现数据的持久化 和交换。
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Java集合架构[优质ppt]
![Java集合架构[优质ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/adba034ba2161479171128d8.png)
LinkedHashSet： 使用链表实现，可以按照元素插入的顺序进行访问。
实例： 用文本文件中提取的字符串构造链式散列集，并用
foreach语句对其中的元素进行访问。 程序：ex16_2.java
提示：如果不需要使元素按照其插入的顺序进行存储，应该使 用HashSet,它的效率比LinkedHashSet高。
Vector
Stack
ArrayList
LinkedList Concrete Classes
Java程序设计(上) 3
主要接口和类的关系图
SortedMap Map
AbstractMap
TreeMap HashMap
LinkedHashMap
Interfaces
Abstract Classes
Concrete Classes
Iterator
+hasNext(): boolean +next(): Object +remove(): void
如果迭代器还有要遍历的元素，返回 true 从迭代器返回下一个元素 删除使用 next 方法获得的最后一个元素 Removes all the elements from this collection
程序：ex16_4.java 注意：Comparable用于比较相同类型的两个对象，Comparator可比
较不同类型的两个对象。
注意：1.将多个相同元素添加到规则集中，只有一个被存储。 2.集合中的元素没有按插入时的顺序存储(集合的无序性)。 3.添加到集合中的元素必须和集合声明的元素类型相同。 4.for(Object element:set)语句，用于遍历集合中的每个 元素。
Java程序设计(上)
实例： 用文本文件中提取的字符串构造链式散列集，并用
foreach语句对其中的元素进行访问。 程序：ex16_2.java
提示：如果不需要使元素按照其插入的顺序进行存储，应该使 用HashSet,它的效率比LinkedHashSet高。
Vector
Stack
ArrayList
LinkedList Concrete Classes
Java程序设计(上) 3
主要接口和类的关系图
SortedMap Map
AbstractMap
TreeMap HashMap
LinkedHashMap
Interfaces
Abstract Classes
Concrete Classes
Iterator
+hasNext(): boolean +next(): Object +remove(): void
如果迭代器还有要遍历的元素，返回 true 从迭代器返回下一个元素 删除使用 next 方法获得的最后一个元素 Removes all the elements from this collection
程序：ex16_4.java 注意：Comparable用于比较相同类型的两个对象，Comparator可比
较不同类型的两个对象。
注意：1.将多个相同元素添加到规则集中，只有一个被存储。 2.集合中的元素没有按插入时的顺序存储(集合的无序性)。 3.添加到集合中的元素必须和集合声明的元素类型相同。 4.for(Object element:set)语句，用于遍历集合中的每个 元素。
Java程序设计(上)
Java基础集合.ppt
➢ Set中的数据对象没有顺序且不可以重复 List中的数据对象有顺序且可以重复 SortedSet是一个按照升序排列元素的Set SortedMap是一个按照升序排列key的Map
集合框架的实现类
Set SortedSet
HashSet
LinkedHashSet
List
TreeSet
Map SortedMap
集合有时也会被称为容器，它是一组可以把多个元素中的每一个值放入到一 个单元的对象。
通俗的说，集合就是存储一组数据，它存储数据的功能类似于数组，但它可 以存储不同的数据类型。同时它在java中是以接口和类的形式存在，因此在 集合得各种类中提供了各种各样的方法，比如说排序，删除等操作方法。
集合类的结构
集合引入
• 阅读如下程序：
• Public class Name{
• Private String firstName,lastname;
• Public Name(String firstName,String lastName){
• This.firstName=firstName;stname=lastName;
Java基础--集合
本章内容
集合的概念 集合API Collection接口 Iterator接口 增强的for循环 Set接口 List接口和comparable接口 Collections类 Map接口 自动打包/解包 泛型（JDK1.5新增）
教学目标
• 了解什么是集合框架和集合框架包括哪些形式。 • 掌握什么是列表和列表中包括哪些类和接口。 • 掌握什么是集合和集合中包括哪些类和接口。 • 掌握什么是映射和映射中包括哪些类和接口。 • 掌握集合类和接口的使用。 • 了解 java.util包。
集合框架的实现类
Set SortedSet
HashSet
LinkedHashSet
List
TreeSet
Map SortedMap
集合有时也会被称为容器，它是一组可以把多个元素中的每一个值放入到一 个单元的对象。
通俗的说，集合就是存储一组数据，它存储数据的功能类似于数组，但它可 以存储不同的数据类型。同时它在java中是以接口和类的形式存在，因此在 集合得各种类中提供了各种各样的方法，比如说排序，删除等操作方法。
集合类的结构
集合引入
• 阅读如下程序：
• Public class Name{
• Private String firstName,lastname;
• Public Name(String firstName,String lastName){
• This.firstName=firstName;stname=lastName;
Java基础--集合
本章内容
集合的概念 集合API Collection接口 Iterator接口 增强的for循环 Set接口 List接口和comparable接口 Collections类 Map接口 自动打包/解包 泛型（JDK1.5新增）
教学目标
• 了解什么是集合框架和集合框架包括哪些形式。 • 掌握什么是列表和列表中包括哪些类和接口。 • 掌握什么是集合和集合中包括哪些类和接口。 • 掌握什么是映射和映射中包括哪些类和接口。 • 掌握集合类和接口的使用。 • 了解 java.util包。
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Java基础系列
－－集合框架
一、概述
集合是一个将多个元素组合进单一单元或容器的对象，用于存储、获取和操作数据以 及将数据从一个方法传递到另一个方法。
一个集合是 代表那些组成一个自然的组的数据项 允许你将一个组看成是抽象的 用于存储、获取和操作数据，以及将一个数据从一个方法传递到另一个方法
高性能－－基础集合的实现是高效率的，很少需要采用手动的方 式对这些“数据 引擎”进行编码。
减少编程工作量 – 精力集中于程序的重要部分
集合类型之间的通用API，使不同类型的集合以相似的方式进行操作，并有很高的互
用性。
容易扩展和改变一个集合。
提供了将标准数据集成到集合框架中的机制。
3、集合和映射
Collection转换为Object数组 ： Object[] toArray() ：返回一个内含集合所有元素的array Object[] toArray(Object[] a) ：返回一个内含集合所有元素的array。运行 期返回的array和参数a的型别相同，需要转换为正确型别。 此外，还可以把集合转换成其它任何其它的对象数组。但是，不能直 接把集合转换成基本数据类型的数组，因为集合必须持有对象。
2、集合接口－－List接口
重要方法：
面向位置的操作，包括插入某个元素或 Collection 的功能，还包括获取、除去或更 改元素的功能。在 List 中搜索元素可以从列表的头部或尾部开始，如果找到元素 ，还将报告元素所在的位置 : void add(int index, Object element): 在指定位置index上添加元素element boolean addAll(int index, Collection c): 将集合c的所有元素添加到指定位置index Object get(int index): 返回List中指定位置的元素 int indexOf(Object o): 返回第一个出现元素o的位置，否则返回-1 int lastIndexOf(Object o) ：返回最后一个出现元素o的位置，否则返回-1 Object remove(int index) ：删除指定位置上的元素 Object set(int index, Object element) ：用元素element取代位置index上的元素，并 且返回旧的元素
1、Connection类图
2、集合接口－－Connection接口
Connection是构造集合框架的基础，它声明所有集合都将拥有的核心方法。需要最大程 度的通用性时，使用Collection
主要的子接口 Set – 不包含重复元素 List – 按照添加顺序存储，可以包含重复元素
2、集合接口－－Connection接口
2、集合接口－－Connection接口
重要方法：
组操作 ：作用于元素组或整个集合 boolean containsAll(Collection c): 查找集合中是否含有集合c 中所有元素 boolean addAll(Collection c) : 将集合c 中所有元素添加给该集合 void clear(): 删除集合中所有元素 void removeAll(Collection c) : 从集合中删除集合c 中的所有元素 void retainAll(Collection c) : 从集合中删除集合c 中不包含的元素
在严格意义上映射不属于集合，但是映射完全集成到了集合中。通过集合框架，可以 得到一个映射的集合形式的视图，其包含了存储在集合中的映射的元素，然后就可以 象处理集合一样处理映射的内容。
4、集合框架的核心接口
Java集合框架包括了六个核心集合接口，不同接口描述一种不同数据类型。
4、集合框架的核心接口
集合框架主要包括三部分
集合 迭代器 算法
1、集合框架的发展
E1.2前， Java提供了专门的类处理对象组：Dictionary、Vector、Stack、Properties。 J2SE1.2引入集合框架。 J2SE 5的变化：泛型、自动装/拆箱、for-each类型的for循环。
2、集合框架的优点
在很大程度上，一旦理解了接口，就理解了框架。因为虽然总要创建接口特定的实现， 但访问实际集合的方法应该限制在接口方法的使用上。 Collection 接口是一组允许重复的对象。 Set 接口继承 Collection，但不允许重复，使用自己内部的一个排列机制。 List 接口继承 Collection，允许重复，以元素安插的次序来放置元素，不会重新排 列。 Map接口是一组成对的键－值对象，即所持有的是key-value pairs。Map中不能有重 复的key。拥有自己的内部排列机制。
“集合框架”（Collections Framework）提供了一组精心设计的接口和类，它们以单个单 元即集合的形式存储和操作数据组 。对于计算机科学数据结构课程中学到的许多抽象 数据类型如映射（map）、集（set）、列表（list）、树（tree）、数组（array）、散列 表（hashtable）和其它集合来说，该框架提供了一个方便的 API
2、集合接口－－List接口
List 接口继承了 Collection 接口以定义一个允许重复项的有序集合。该接口不但能够对 列表的一部分进行处理，还添加了面向位置的操作。 允许在中间插入和删除元素 可以从两边遍历 List允许重复元素
实现了List接口的类有
ArrayList – 动态数组，允许快速访问元素，但是从中间插入和删除元素的速 度很慢。
重要方法：
单元素添加、删除操作： boolean add(Object o):将对象添加给集合 boolean remove(Object o): 如果集合中有与o相匹配的对象，则删除对象o
查询操作： int size() ：返回当前集合中元素的数量 boolean isEmpty() ：判断集合中是否有任何元素 boolean contains(Object o) ：查找集合中是否含有对象o Iterator iterator() ：返回一个迭代器，用来访问集合中的各个元素
容器中的元素类型都为Object。从容器取得元素时，必须把它转换成原来的类型。
二、Connection
集合接口决定集合类的基本特征，具体的类只是提供标准接口的不同实现。 为了提供最大的灵活性，集合接口允许对一些方法进行选择。可选择的方法使得使用
者可以更改集合的内容。所有内置的集合类都是可修改的。 所有集合类都不是同步的，但可以得到同步的效果。
－－集合框架
一、概述
集合是一个将多个元素组合进单一单元或容器的对象，用于存储、获取和操作数据以 及将数据从一个方法传递到另一个方法。
一个集合是 代表那些组成一个自然的组的数据项 允许你将一个组看成是抽象的 用于存储、获取和操作数据，以及将一个数据从一个方法传递到另一个方法
高性能－－基础集合的实现是高效率的，很少需要采用手动的方 式对这些“数据 引擎”进行编码。
减少编程工作量 – 精力集中于程序的重要部分
集合类型之间的通用API，使不同类型的集合以相似的方式进行操作，并有很高的互
用性。
容易扩展和改变一个集合。
提供了将标准数据集成到集合框架中的机制。
3、集合和映射
Collection转换为Object数组 ： Object[] toArray() ：返回一个内含集合所有元素的array Object[] toArray(Object[] a) ：返回一个内含集合所有元素的array。运行 期返回的array和参数a的型别相同，需要转换为正确型别。 此外，还可以把集合转换成其它任何其它的对象数组。但是，不能直 接把集合转换成基本数据类型的数组，因为集合必须持有对象。
2、集合接口－－List接口
重要方法：
面向位置的操作，包括插入某个元素或 Collection 的功能，还包括获取、除去或更 改元素的功能。在 List 中搜索元素可以从列表的头部或尾部开始，如果找到元素 ，还将报告元素所在的位置 : void add(int index, Object element): 在指定位置index上添加元素element boolean addAll(int index, Collection c): 将集合c的所有元素添加到指定位置index Object get(int index): 返回List中指定位置的元素 int indexOf(Object o): 返回第一个出现元素o的位置，否则返回-1 int lastIndexOf(Object o) ：返回最后一个出现元素o的位置，否则返回-1 Object remove(int index) ：删除指定位置上的元素 Object set(int index, Object element) ：用元素element取代位置index上的元素，并 且返回旧的元素
1、Connection类图
2、集合接口－－Connection接口
Connection是构造集合框架的基础，它声明所有集合都将拥有的核心方法。需要最大程 度的通用性时，使用Collection
主要的子接口 Set – 不包含重复元素 List – 按照添加顺序存储，可以包含重复元素
2、集合接口－－Connection接口
2、集合接口－－Connection接口
重要方法：
组操作 ：作用于元素组或整个集合 boolean containsAll(Collection c): 查找集合中是否含有集合c 中所有元素 boolean addAll(Collection c) : 将集合c 中所有元素添加给该集合 void clear(): 删除集合中所有元素 void removeAll(Collection c) : 从集合中删除集合c 中的所有元素 void retainAll(Collection c) : 从集合中删除集合c 中不包含的元素
在严格意义上映射不属于集合，但是映射完全集成到了集合中。通过集合框架，可以 得到一个映射的集合形式的视图，其包含了存储在集合中的映射的元素，然后就可以 象处理集合一样处理映射的内容。
4、集合框架的核心接口
Java集合框架包括了六个核心集合接口，不同接口描述一种不同数据类型。
4、集合框架的核心接口
集合框架主要包括三部分
集合 迭代器 算法
1、集合框架的发展
E1.2前， Java提供了专门的类处理对象组：Dictionary、Vector、Stack、Properties。 J2SE1.2引入集合框架。 J2SE 5的变化：泛型、自动装/拆箱、for-each类型的for循环。
2、集合框架的优点
在很大程度上，一旦理解了接口，就理解了框架。因为虽然总要创建接口特定的实现， 但访问实际集合的方法应该限制在接口方法的使用上。 Collection 接口是一组允许重复的对象。 Set 接口继承 Collection，但不允许重复，使用自己内部的一个排列机制。 List 接口继承 Collection，允许重复，以元素安插的次序来放置元素，不会重新排 列。 Map接口是一组成对的键－值对象，即所持有的是key-value pairs。Map中不能有重 复的key。拥有自己的内部排列机制。
“集合框架”（Collections Framework）提供了一组精心设计的接口和类，它们以单个单 元即集合的形式存储和操作数据组 。对于计算机科学数据结构课程中学到的许多抽象 数据类型如映射（map）、集（set）、列表（list）、树（tree）、数组（array）、散列 表（hashtable）和其它集合来说，该框架提供了一个方便的 API
2、集合接口－－List接口
List 接口继承了 Collection 接口以定义一个允许重复项的有序集合。该接口不但能够对 列表的一部分进行处理，还添加了面向位置的操作。 允许在中间插入和删除元素 可以从两边遍历 List允许重复元素
实现了List接口的类有
ArrayList – 动态数组，允许快速访问元素，但是从中间插入和删除元素的速 度很慢。
重要方法：
单元素添加、删除操作： boolean add(Object o):将对象添加给集合 boolean remove(Object o): 如果集合中有与o相匹配的对象，则删除对象o
查询操作： int size() ：返回当前集合中元素的数量 boolean isEmpty() ：判断集合中是否有任何元素 boolean contains(Object o) ：查找集合中是否含有对象o Iterator iterator() ：返回一个迭代器，用来访问集合中的各个元素
容器中的元素类型都为Object。从容器取得元素时，必须把它转换成原来的类型。
二、Connection
集合接口决定集合类的基本特征，具体的类只是提供标准接口的不同实现。 为了提供最大的灵活性，集合接口允许对一些方法进行选择。可选择的方法使得使用
者可以更改集合的内容。所有内置的集合类都是可修改的。 所有集合类都不是同步的，但可以得到同步的效果。