`

「译」Java集合框架系列教程三:Collection接口

    博客分类:
  • Java
 
阅读更多

原文:The Collection Interface

译文:Java集合框架系列教程三:Collection接口

一个集合表示一组对象。Collection接口被用来传递对象的集合,具有最强的通用性。例如,默认所有的集合实现都有一个构造器带有一个Collection类型参数。这个构造器被称作转换构造器,用指定集合的元素来初始化新集合,而不管指定集合实现的是哪个集合接口和实现类型。换句话说,这个构造器使得我们可以转化集合的类型(比如List到Set,Set到List)。

设想一下,假如你有一个Collection<String> c,它可能是一个List,也可能是一个Set,或者其他类型的Collection。按照上面的方法可以这样初始化一个ArrayList包含c中所有元素:

List<String> list = new ArrayList<String>();

下面是Collection接口实现:

public interface Collection<E> extends Iterable<E> {
    // Basic operations
    int size();
    boolean isEmpty();
    boolean contains(Object element);
    // optional
    boolean add(E element);
    // optional
    boolean remove(Object element);
    Iterator<E> iterator();

    // Bulk operations
    boolean containsAll(Collection<?> c);
    // optional
    boolean addAll(Collection<? extends E> c); 
    // optional
    boolean removeAll(Collection<?> c);
    // optional
    boolean retainAll(Collection<?> c);
    // optional
    void clear();

    // Array operations
    Object[] toArray();
    <T> T[] toArray(T[] a);
}

这个接口做了我们期望一组对象能做的事情。这个接口通过size、isEmpty方法来告诉我们集合中还有多少元素。通过contains方法来判断给定元素是否在集合中。通过add、remove方法来添加或移除元素。并且提供iterator方法来迭代访问集合。

add方法足够泛化,使得它既支持允许重复元素的集合,又支持不允许重复元素的集合。它保证集合在调用add方法后将包含指定元素,并且返回true,如果集合在调用add之后改变了。类似地,remove方法用来从集合中移除指定元素,前提是集合包含这个元素,并且返回true如果调用remove方法之后集合改变了。

遍历集合

有两种方法遍历集合:

  • for-each
  • 迭代器访问

fo-each:

for-each访问如下:

for (Object o : collection)
   System.out.println(o);

迭代器访问:

一个迭代器使得我们可以遍历集合并且可以有选择性地移除集合中的某些元素。我们可以通过调用集合的iterator方法来获得集合的迭代器。下面是Iterator接口:

public interface Iterator<E> {
    boolean hasNext();
    E next();
    void remove(); //optional
}

hasNext方法指示集合中是否还有元素,next返回迭代中的下一个元素。remove方法移除next返回的元素。每调用一次next,最多只能调用一次remove,否则会抛出异常。比如下面代码遍历集合a,并且删除它的所有元素:

List<String> a = new ArrayList<String>();
a.add("hello");
a.add("world");
Iterator<String> iter = a.iterator();
while(iter.hasNext()) {
   System.out.print(iter.next() + "\t");
   iter.remove();
 }

上面如果把iter.remove放到iter.next()之前,就会抛出java.lang.IllegalStateException异常。

注意Iterator.remove是遍历集合期间修改集合的唯一安全方法。如果在遍历集合期间用其他方法修改集合,会发生难以预料的事情。

使用迭代器而非for-each当你需要做下面的事情时: - 移除当前元素。for-each不是用来过滤集合中元素的好方法。应该用iterator来过滤集合中的元素,代码如下:

static void filter(Collection<?> c) {
    for (Iterator<?> it = c.iterator(); it.hasNext(); )
        if (!condition(it.next()))
            it.remove();
}

这段简单的代码体现了多态,这意味着它可以支持所有的集合,而不管它的具体实现如何。这个例子也证明了利用Java集合框架编写多态算法是多么的简单。

集合接口批量操作

批量操作对整个集合进行某种操作。我们可以采用其他的基本操作实现对整个集合的操作,虽然那样做可能不够高效。下面是集合接口支持的批量操作:

  • containsAll — 返回true,如果集合包含指定集合中的所有元素
  • addAll — 将指定集合中的所有元素添加到目标集合中
  • removeAll — 从目标集合中移除所有也在指定集合中存在的元素,即从目标集合中移除交集元素
  • retainAll — 只保留目标集合和指定集合都含有的元素,即交集元素。如果执行retainALl操作后,目标集合被修改,则返回true。那么什么时候返回false呢?当目标集合含有的元素与指定集合完全一样时。
  • clear - 清空目标集合中的所有元素。

上面几个方法返回true,当目标集合在执行这些方法之后被修改了。

举一个简单的例子来证明批量操作的威力,考虑下面的代码,它用来从集合中移除指定元素e:

c.removeAll(Collections.singleton(e));

再举一个更加特殊的例子,如果你想移除集合中的所有null元素:

c.removeAll(Collections.singleton(null));

这里使用了Collections.singleton,这是一个静态工厂方法,返回结果是一个只包含指定元素的不变Set。

集合接口的数组操作

toArray方法被用来沟通collections和旧API(期望一个数组作为输入)。数组操作使得集合被转换为数组。不带任何参数的toArray方法创建一个对象的新数组。更复杂的形式允许指定一个数组参数或者为返回结果选择一个运行时类型。

例如,设想c是一个Collection。下面的代码将c的内容填充到一个新开辟的对象数组中,这个数组的长度等于c的元素数目:

Object[] a = c.toArray();

又假设c只包含字符串,即Collection<String> c。那么下面的代码将返回一个字符串数组,数组的长度还是等于c的元素数目:

String[] a = c.toArray(new String[0]);
分享到:
评论

相关推荐

    11.集合框架001-Collection接口13-16

    它是Java集合框架的顶级接口,位于`java.util`包下。所有的集合类,无论是List、Set还是Queue,都直接或间接地继承自Collection接口。Collection接口定义了基本的集合操作,如添加元素(add),删除元素(remove),检查...

    Java基础教程完整版

    本章节主要讲解Java集合框架的上半部分,包括集合框架的概述、Collection接口、List接口、Set接口、Map接口等。 Java学习系列(八):Java面向对象之集合框架详解(下) 本章节主要讲解Java集合框架的下半部分,...

    java collection framework

    在 Java 领域,《Java Collection Framework》这本书被广泛认为是一本优秀的教程,尤其适合初学者了解集合框架的前世今生。通过本书的学习,读者不仅能掌握集合框架的基本概念,还能深入了解其内部结构与实现原理。 ...

    2020老杜最新Java零基础进阶视频教程-集合课件

    在本Java视频教程中,讲师将深入讲解Java集合框架,包括基础概念、接口、类以及它们之间的关系。 首先,主要集合概述涵盖了三种基本类型:List、Set和Map。List是一个有序集合,允许元素重复,例如ArrayList和...

    JavaOOP深入集合框架上PPT教案学习.pptx

    集合(Collection)是Java集合框架的基础,它是一个容器,可以存储多个对象。集合具有添加、删除元素以及访问和更新元素的能力。集合的体系结构由多种接口和实现类组成,它们之间有层次关系,使得程序员可以根据具体...

    514.512.JAVA基础教程_枚举类与注解-集合框架涉及到的API(514).rar

    本教程将深入探讨两个核心概念:枚举类(Enum)和注解(Annotation),并结合Java集合框架中的API进行讲解。以下是这些主题的详细说明。 首先,让我们了解一下枚举类。在Java中,枚举是一种特殊的类,它定义了一组...

    java教程 第十课 集合

    泛型是Java集合框架中的一个重要特性,它允许在编译时指定集合元素的具体类型,从而避免了运行时的类型转换错误。使用泛型的集合可以更安全地操作对象,同时提高了代码的可读性和可维护性。 #### 集合类的实例 - *...

    北大青鸟Java教程

    1. **集合框架的体系结构**:Java集合框架包括一系列接口和类,它们之间存在层次关系。Collection接口是所有集合的父接口,提供了基本的操作,如添加、删除、查找元素等。Set接口扩展了Collection,不允许重复元素,...

    java 程序设计实训教程

    7. **集合框架**:Java集合框架是处理对象集合的一系列接口和类,如ArrayList、LinkedList、HashSet、HashMap等,它们提供了丰富的操作和管理对象集合的方法。 8. **输入/输出流**:Java的I/O流处理涵盖了文件读写...

    java程序设计PPT教程

    - Java应用程序接口(API)是一系列预先编写的类库,为开发人员提供各种功能,如集合框架、网络编程、数据库连接等。 - Java虚拟机(JVM)是运行Java程序的核心,它解析字节码并在不同操作系统上执行。 9. **Java...

    Java语言程序设计-计算机与信息技术专业应用教材

    5. **集合框架**:Java集合框架包括List、Set、Queue、Map等接口和ArrayList、HashSet、LinkedList、HashMap等实现类。它们为存储和操作对象提供了一种灵活的方式,是Java编程中非常重要的组成部分。 6. **输入输出...

    李兴华系列–JAVA详解视频教程

    根据提供的文件信息,“李兴华系列–JAVA详解视频教程”,我们可以从中提炼出一系列与Java编程语言相关的知识点。尽管部分内容提供了一个百度网盘链接但未给出具体教程内容,这里将基于标题、描述和标签来展开讨论...

    java4everyone:练习Java集合以供大家学习Java

    本教程的目的是帮助大家深入理解和熟练掌握Java集合框架的使用,无论你是初学者还是有一定经验的开发者,都能从中受益。 Java集合框架主要由接口和实现这些接口的类组成,接口定义了集合的行为,而类则提供了具体的...

    2022最新java入门教程下载归类.pdf

    27. 集合框架(Collections Framework):Java提供的用于操作集合的API。 28. 排序(Sorting):对集合进行升序或降序排列。 29. 并发工具(Concurrent Utilities):用于多线程编程的工具类和接口。 30. 字节码...

    java-collections-framework1016

    - **集合框架**:Java集合框架提供了一系列接口和实现,用于处理集合和映射。 **关键接口:** - `Collection`:所有集合类的根接口。 - `Set`:不允许重复元素的集合。 - `List`:允许重复元素且有序的集合。 - `...

    想学java,新手学java,怎样才能学好java,java视频教程,零基础学习java--java学习指导文档.doc

    - **Collection 接口**:集合框架的根接口。 - **List 接口**:有序的、允许重复元素的集合。 - **Set 接口**:不允许重复元素的集合。 - **Map 接口**:键值对的集合。 - **具体实现类**:如 ArrayList、LinkedList...

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics