Java：集合：List / Map / foreach·源栈课堂·一起帮

Java：集合：List / Map / foreach

当前系列： Java语法

Java中所有常用集合都在java.util包下，所以可以

import java.util.*;

List

Java中List本身是一个泛型接口，继承自Collection，最常用的实现类是ArrayList。

演示：

除ArrayList以外，还有LinkedList、vector下的Stack
List中定义的方法：get()/set()/add()/remove()/indexOf()……

ArrayList

千万不要忘了初始化！

ArrayList<Integer> scores = null;
//不会是false，而是报错：NullPointerException
System.out.println(scores.isEmpty());

其他增删改查方法：

ArrayList<Integer> scores = new ArrayList<>();
System.out.println(scores.size()); 

scores.add(12);   //按下标index依次添加的
scores.add(25);
scores.set(0, 21);   //只能改，不能加
System.out.println(scores.isEmpty());
System.out.println(scores.size());    //存放元素个数：2 System.out.println(scores.get(0));
System.out.println(scores.get(1));

System.out.println(scores.contains(21));    //true
System.out.println(scores.contains(28));    //false

System.out.println(scores.indexOf(21));   //返回下标：0
System.out.println(scores.indexOf(28));   //找不到：-1

scores.remove(0);    //删除下标为0的元素
scores.remove(12);    //删除元素12
scores.clear();    //清除所有元素

size和capacity

为什么要使用集合？数组不够强大，^_^

比如：数组能不能add()？

但为什么ArrayList就能一直add()呢？其实现原理和StringBuilder非常类似：

ArrayList内部维护着一个数组elementData，所有数据实际上装在这里面
数组有一个初始长度：DEFAULT_CAPACITY = 10，也可以在初始化时指定capacity，代替默认的
```
public ArrayList(int initialCapacity) {
```
每次add()的时候检查数组长度是否足够，不够的话，自动扩容

源代码演示内部实现：扩容的方法

    private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;    //elementData：数组容器
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

PS：位运算右移（>>）各二进位全部右移若干位，相当于乘以2（但不建议我们的代码也这么写：降低可读性）

@想一想@：既然ArrayList这么强大，还有必要使用数组么？

foreach

因为所有集合都采用迭代器模式，实现了iterable，所以可以用一种统一的模式来遍历集合元素。

Java干脆更进一步，在语法层面提供了foreach迭代：

List<Person> people = new ArrayList<>();
for (Person person : people) {
	System.out.println(person.Name);
}

@想一想@：能不能使用for循环么？

for (int i = 0; i < people.size(); i++) {
	System.out.println(people.get(i).Name);
}

能。但是：

foreach基于iterable，所有集合都可以使用
for基于index，只有List才能使用

Set

Set和List非常类似，都继承自Collection，所以有相同的增（add）删（remove/clear）查（isEmpty/contains）方法。

Set是一个接口，常用的实现类是HashSet和TreeSet（演示）

但是，因为Set不允许重复，所以重复的元素会被自动合并：

Set<Person> people = new HashSet<>();

Person atai = new Person();
people.add(atai);
people.add(atai);
people.add(atai);

System.out.println(people.size());   //始终是1

@想一想@：抛异常是不是更好一些？所以推荐这种写法：

if (!people.contains(atai)) {    //增加代码可读性
	people.add(atai);	
}

此外，因为Set没有索引，所以不能精确查找某个元素，当然也不能更改。一个变通的方法是：先删除，再添加。

//先删除后添加 = 更改
people.remove(atai);
Person bo = new Person();
bo.Name = "波仔";
people.add(bo);

最后，Set可以foreach遍历，没法for循环：

for (Person person : people) {
	System.out.println(person.Name);
}

Map

继承结构

Java中Map本身是一个泛型接口，常用的实现类有：HashMap和HashTable。

#常见面试题：两者的区别？#

主要是在线程安全（后文详述）方面：

HashMap：适合于单线程，非线程安全
Hashtable：适合于多线程，线程安全

因为HashMap更新（内部实现了Tree），一般情况推荐使用HashMap，多线程时推荐ConcurrentHashMap。

常用方法

scores.put("atai", 100.0);    //增
scores.remove("atai");    //删：通过key
scores.replace("atai", 98.5);     //改
//查
System.out.println(scores.get("atai"));
System.out.println(scores.getOrDefault("atai", 80.0));    //查不到给默认值
System.out.println(scores.containsKey("atai"));     //检查“键”
System.out.println(scores.containsValue(100.0));    //检查“值”

注意：Map的key也是不允许重复的，如果put时有重复，和Set一样处理。不报错，后面的键值对覆盖前面的。

没有foreach

因为Map没有继承自iterable，所以是不能直接foreach遍历的！

如果确实要遍历，需要首先进行转化，拿到

所有的键（key）：

for (String student : scores.keySet()) {

所有的值（value）：
```
for (Double score : scores.values()) {
```
所有的键值对（entry）
```
for (Map.Entry<String, Double> entry : scores.entrySet()) {
	System.out.println(
			entry.getKey() +   //键
			":" + 
			entry.getValue()); //值
}
```
注意Entry是Map的内部接口，所以只能通过Map点出。
另：entry还有一个setValue()方法，可以更改它的值。