Java集合框架之Collection接口详解

Z时代
2024-01-10
分类：IT

Java是一门面向对象的语言，那么我们写程序的时候最经常操作的便是对象了，为此，Java提供了一些专门用来处理对象的类库，这些类库的集合我们称之为集合框架。Java集合工具包位于Java.util包下，包含了很多常用的数据结构，如数组、链表、栈、队列、集合、哈希表等。学习Java集合框架下大致可以分为如下五个部分：List列表、Set集合、Map映射、迭代器（Iterator、Enumeration）、工具类（Arrays、Collections）。

Java的集合类主要由两个接口派生而出：Collection和Map，Collection和Map是Java集合框架的根接口，这两个接口又包含了一些接口或实现类。

可以看到Collection并没有直接实现类，而是提供更具体的子接口实现。通过查询API，可以总结出Collection的基本功能。

1、添加

boolean add(E e)：添加一个元素

boolean addAll(Collection<? extends E> c)：添加一个集合的元素

示例代码


package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
public class CollectionDemo1 {
  public static void main(String[] args) {
    Collection collection1 = new ArrayList(); // Collection是接口，实例化其子类
    collection1.add("红楼梦");
    collection1.add("三国演义");
    System.out.println(collection1);
    Collection collection2 = new ArrayList();
    collection2.add("西游记");
    collection2.add("水浒传");
    collection1.add(collection2);
    System.out.println(collection1);
  }
}

输出结果：

[红楼梦, 三国演义]

[红楼梦, 三国演义, [西游记, 水浒传]]

2、删除

void clear()：清空集合中的所有元素

boolean remove(Object o)：移除指定的元素

boolean removeAll(Collection<?> c)：移除一个集合的元素

示例代码


package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
public class CollectionDemo2 {
  public static void main(String[] args) {
    Collection collection1 = new ArrayList(); // Collection是接口，实例化其子类
    collection1.add("红楼梦");
    collection1.add("三国演义");
    collection1.add("西游记");
    collection1.add("水浒传");
    System.out.println("初始状态：" + collection1);
    boolean b1 = collection1.remove("红楼梦");
    System.out.println("是否移除了元素：" + b1);
    System.out.println("移除一个元素：" + collection1);
    System.out.println();
    Collection collection2 = new ArrayList();
    collection2.add("三国演义");
    collection2.add("西游记");
    collection2.add("平凡的世界");
    boolean b2 = collection1.removeAll(collection2); // 移除两个集合的交集，只要有一个元素被移除了，就返回true
    System.out.println("移除一个集合：" + collection1);
    System.out.println("是否移除了元素：" + b2);
    System.out.println();
    Collection collection3 = new ArrayList();
    collection3.add("平凡的世界");
    collection3.add("围城");
    boolean b3 = collection1.removeAll(collection3);// 移除两个集合的交集，只要有一个元素被移除了，就返回true
    System.out.println("移除一个集合：" + collection1);
    System.out.println("是否移除了元素：" + b3);
    System.out.println();
    collection1.clear();
    System.out.println("清除集合中的所有元素：" + collection1);
  }
}

输出结果

初始状态：[红楼梦, 三国演义, 西游记, 水浒传]

是否移除了元素：true

移除一个元素：[三国演义, 西游记, 水浒传]

移除一个集合：[水浒传]

是否移除了元素：true

移除一个集合：[水浒传]

是否移除了元素：false

清除集合中的所有元素：[]

3、判断

boolean contains(Object o)：判断集合是否包含指定元素

boolean containsAll(Collection<?> c)：判断集合是否包含指定的集合元素

boolean isEmpty()：判断集合是否为空

示例代码


package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
public class CollectionDemo3 {
  public static void main(String[] args) {
    Collection collection1 = new ArrayList(); // Collection是接口，实例化其子类
    collection1.add("红楼梦");
    collection1.add("三国演义");
    collection1.add("西游记");
    collection1.add("水浒传");
    System.out.println("是否包含红楼梦：" + collection1.contains("红楼梦"));
    Collection collection2 = new ArrayList();
    collection2.add("三国演义");
    collection2.add("西游记");
    collection2.add("平凡的世界");
    System.out.println("是否包含一个集合中元素：" + collection1.containsAll(collection2)); // 包含所有才包含
    System.out.println("集合是否为空：" + collection1.isEmpty());
  }
}

输出结果

是否包含红楼梦：true

是否包含一个集合中元素：false

集合是否为空：false

4、获取长度

int size()：获取集合中元素的个数

示例代码


package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
public class CollectionDemo4 {
  public static void main(String[] args) {
    Collection collection = new ArrayList(); // Collection是接口，实例化其子类
    collection.add("红楼梦");
    collection.add("三国演义");
    collection.add("西游记");
    collection.add("水浒传");
    System.out.println("元素个数：" + collection.size());
  }
}

输出结果

元素个数：4

5、交集

boolean retainAll(Collection<?> c)：保留此 collection 中那些也包含在指定 collection 的元素（可选操作）。换句话说，移除此 collection 中未包含在指定 collection 中的所有元素。

示例代码


package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
public class CollectionDemo5 {
  public static void main(String[] args) {
    Collection collection1 = new ArrayList(); // Collection是接口，实例化其子类
    collection1.add("红楼梦");
    collection1.add("三国演义");
    collection1.add("西游记");
    collection1.add("水浒传");
    Collection collection2 = new ArrayList();
    collection2.add("西游记");
    collection2.add("水浒传");
    System.out.println(collection1.retainAll(collection2));
    System.out.println("collection1：" + collection1);
    System.out.println("collection2：" + collection2);
    Collection collection3 = new ArrayList();
    collection3.add("西游记");
    collection3.add("平凡的世界");
    System.out.println(collection1.retainAll(collection3));
    System.out.println("collection1: " + collection1);
    System.out.println("collection2: " + collection2);
  }
}

输出结果

true

collection1：[西游记, 水浒传]

collection2：[西游记, 水浒传]

true

collection1: [西游记]

collection2: [西游记, 水浒传]

从上面结果分析得知，collection1集合与collection2集合做交集运算，最后的结果保留在collection1中，而collection2中的元素保持不变。

6、集合转数组

Object[] toArray()：集合转数组

示例代码


package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
public class CollectionDemo6 {
  public static void main(String[] args) {
    Collection collection = new ArrayList(); // Collection是接口，实例化其子类
    collection.add("红楼梦");
    collection.add("三国演义");
    collection.add("西游记");
    collection.add("水浒传");
    Object[] objects = collection.toArray();
    for (Object object : objects) {
      System.out.println(object);
    }
  }
}

输出结果：

红楼梦

三国演义

西游记

水浒传

7、遍历

Iterator<E> iterator()：返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器，迭代器是集合特有的遍历方式

其中Iterator是一个接口，其有3个方法

boolean hasNext()：如果仍有元素可以迭代，则返回 true。

E next()：返回迭代的下一个元素，并移动到下一个位置。

void remove()：从迭代器指向的 collection 中移除迭代器返回的最后一个元素

示例代码


package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
public class CollectionDemo7 {
  public static void main(String[] args) {
    Collection collection = new ArrayList(); // Collection是接口，实例化其子类
    collection.add("红楼梦");
    collection.add("三国演义");
    collection.add("西游记");
    collection.add("水浒传");
    Iterator it = collection.iterator();
    while (it.hasNext()) {
      Object object = it.next();
      System.out.println(object);
    }
    it.remove(); // 如果未调用next方法，则会抛出IllegalStateException异常
    System.out.println(collection);
  }
}