Collection接口
List接口
- LinkedList类
- ArrayList类
- Vector类
- Stack 类

集合框架是为表示和操作集合而规定的一种统一的标准的体系结构。任何集合框架都包含三大块内容：对外的接口、接口的实现和对集合运算的算法。
java的集合框架如下图所示：

从上面的图可以看出java集合类主要有以下几种：

List线性表–结构的集合类：ArrayList类， LinkedList类， Vector类， Stack类
Map图–结构的集合类：HashMap类， Hashtable类
Set规则集–结构的集合类：HashSet类， TreeSet类
Queue结构的集合类：Queue接口

Collection接口是集合层次中的根接口，JDK没有提供这个接口的实现类。由Collection接口派生的两个接口是List和Set，其中

Set:不能包含重复的元素，子接口SortedSet是一个按照升序排列的元素的Set。
List:可以包含重复的元素，是一个有序的集合，提供了按索引访问的方式，有次序，位置不改变。

Collection接口

　　Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object，即Collection的元素（Elements）。一些 Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。Java SDK不提供直接继承自Collection的类，Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。
　　所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数：无参数的构造函数用于创建一个空的Collection，有一个 Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection，这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后一个构造函数允许用户复制一个Collection。
　　如何遍历Collection中的每一个元素？不论Collection的实际类型如何，它都支持一个iterator()的方法，该方法返回一个迭代子，使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。典型的用法如下：

Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子
while(it.hasNext()) {Object obj = it.next(); // 得到下一个元素
}

Collection接口常用的方法：

boolean	add(E o) 确保此 collection 包含指定的元素（可选操作）。

boolean	contains(Object o) 如果此 collection 包含指定的元素，则返回 true。

boolean	remove(Object o) 从此 collection 中移除指定元素的单个实例，如果存在的话（可选操作）。

int	size() 返回此 collection 中的元素数。

Object[]	toArray() 返回包含此 collection 中所有元素的数组。

Iterator	iterator() 返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器。

List接口

　　List是有序的Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引（元素在List中的位置，类似于数组下标）来访问List中的元素，这类似于Java的数组。和下面要提到的Set不同，List允许有相同的元素。
　　除了具有Collection接口必备的iterator()方法外，List还提供一个listIterator()方法，返回一个ListIterator接口，和标准的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之类的方法，允许添加，删除，设定元素，还能向前或向后遍历。

java中对集合对象list的几种循环访问的总结如下
1 经典的for循环

public static void main(String[] args) {List<String> list = new ArrayList();list.add("123");list.add("java");list.add("j2ee");System.out.println("==========经典的for循环=========");for(int i=0; i<list.size();i++){       System.out.println(list.get(i));       }
}

2 增强的for循环

public static void main(String[] args) {              List<String> list = new ArrayList();   list.add("123");   list.add("java");   list.add("j2ee");   System.out.println("=========Java1.6的for循环=======");   for(String s:list){   System.out.println(s);   }
}

3 Iterate的使用

public static void main(String[] args) {   List<String> list = new ArrayList();   list.add("123");   list.add("java");   list.add("j2ee");   System.out.println("=========Iterate循环=======");   Iterator<String> iter = list.iterator();   while(iter.hasNext()){   System.out.println(iter.next());   }
}

　　实现List接口的常用类有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。其中ArrayList：数组实现，查询快，增删慢，线程不安全，轻量级；LinkedList：链表实现，增删快，查询慢；Vector：数组实现，线程安全，重量级。

LinkedList类

LinkedList实现了List接口，允许null元素。此外LinkedList提供额外的get，remove，insert方法在LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈（stack），队列（queue）或双向队列（deque）。
注意LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List，则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List：

List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

下面分析一下应用LinkedList场景的代码：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;publicclass LinkedListTest {publicstaticvoid main(String[] args) {List<String> a=new ArrayList<String>();a.add("a");a.add("b");a.add("c");System.out.println(a);List<String> b=new ArrayList<String>();b.add("d");b.add("e");b.add("f");b.add("g");System.out.println(b);//ListIterator在Iterator基础上添加了add(),previous()和hasPrevious()方法ListIterator<String> aIter=a.listIterator();//普通的Iterator只有三个方法，hasNext()，next()和remove()Iterator<String> bIter=b.iterator();//b归并入a当中，间隔交叉得插入b中的元素while(bIter.hasNext()){if(aIter.hasNext())aIter.next();aIter.add(bIter.next());}System.out.println(a);//在b中每隔两个元素删除一个bIter=b.iterator();while(bIter.hasNext()){bIter.next();if(bIter.hasNext()){bIter.next();//remove跟next是成对出现的，remove总是删除前序                bIter.remove();}}System.out.println(b);//删除a中所有的b中的元素        a.removeAll(b);System.out.println(a);}
}

ArrayList类

ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素，包括null。ArrayList没有同步。
size，isEmpty，get，set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数，添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。
每个ArrayList实例都有一个容量（Capacity），即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加，但是增长算法并没有定义。当需要插入大量元素时，在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。
和LinkedList一样，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。

代码实例：ArrayListDemo

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;publicclass ArrayListDemo {publicstaticvoid main(String[] args) {List<String> arrList=new ArrayList<String>();arrList.add("a");arrList.add("b");arrList.add("c");arrList.add("c");arrList.add("d");//使用Iterator输出集合Iterator<String> iter=arrList.iterator();while(iter.hasNext()){System.out.print(iter.next()+" ");}System.out.println();//使用For Each输出结合for(String e:arrList){System.out.print(e+" ");}System.out.println();//使用toString输出集合        System.out.println(arrList);}
}

运行结果如下：

a b c c d
a b c c d
[a, b, c, c, d]

Vector类

Vector非常类似ArrayList，但是Vector是同步的。由Vector创建的Iterator，虽然和ArrayList创建的 Iterator是同一接口，但是，因为Vector是同步的，当一个Iterator被创建而且正在被使用，另一个线程改变了Vector的状态（例如，添加或删除了一些元素），这时调用Iterator的方法时将抛出ConcurrentModificationException，因此必须捕获该异常。

向量类提供了三种构造方法：

public vector()

public vector(int initialcapacity,int capacityIncrement)

public vector(int initialcapacity)

例子：VectorApp.java

import java.util.Vector;
import java.lang.*;
import java.util.Enumeration;
public class VectorApp
{   public static void main(String args[])   {   Vector v1 = new Vector();   Integer integer1= new Integer(1);   //加入为字符串对象   v1.addElement("one");   //加入的为integer的对象   v1.addElement(integer1);   v1.addElement(integer1);   v1.addElement("two");   v1.addElement(new Integer(2));   v1.addElement(integer1);   v1.addElement(integer1);   //转为字符串并打印   System.out.println("The Vector v1 is:\n\t"+v1);   //向指定位置插入新对象   v1.insertElement("three",2);   v1.insertElement(new Float(3.9),3);   System.out.println("The Vector v1(used method   insertElementAt()is:\n\t)"+v1);   //将指定位置的对象设置为新的对象   //指定位置后的对象依次往后顺延   v1.setElementAt("four",2);   System.out.println("The vector v1 cused method setElmentAt()is:\n\t"+v1);   v1.removeElement(integer1);   //从向量对象v1中删除对象integer1   //由于存在多个integer1,所以从头开始。   //找删除找到的第一个integer1.   Enumeration enum = v1.elements();   System.out.println("The vector v1 (used method removeElememt()is");   while(enum.hasMoreElements())   System.out.println(enum.nextElement()+"");   System.out.println();   //使用枚举类(Enumeration)的方法取得向量对象的每个元素。   System.out.println("The position of Object1(top-to-botton):"+v1.indexOf(integer1));   System.out.println("The position of Object1(tottom-to-top):"+v1.lastIndexOf(integer1));   //按不同的方向查找对象integer1所处的位置   v1.setSize(4);   System.out.println("The new Vector(resized the vector)is:"+v1);   //重新设置v1的大小，多余的元素被抛弃      }
}

运行结果：

E:\java01>java VectorApp
The vector v1 is:[one,1,1,two,2,1,1]
The vector v1(used method insetElementAt()) is:
[one,1,three,3.9,1,two,2,1,1]
The vector v1(used method setElementAt()) is:
[one,1,four,3.9,1,two,2,1,1]
The vector v1(useed method removeElement()) is:
one four 3.9 1 two 2 1 1
The position of object1(top-to-botton):3
The position of object1(botton-to-top):7
The new Vector(resized the vector) is:

Stack 类

Stack继承自Vector，实现一个后进先出的堆栈。Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop方法，还有peek方法得到栈顶的元素，empty方法测试堆栈是否为空，search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。

栈的特点是后进先出。API中Stack自身的方法不多，基本跟栈的特点有关。
示例程序如下：

import java.util.Stack;
public class StackTest {  public static void main(String[] args) {  Stack<String> stack = new Stack<String>();  System.out.println("now the stack is " + isEmpty(stack));  stack.push("1");  stack.push("2");  stack.push("3");  stack.push("4");  stack.push("5");  System.out.println("now the stack is " + isEmpty(stack));  System.out.println(stack.peek());  System.out.println(stack.pop());  System.out.println(stack.pop());  System.out.println(stack.search("2"));  }  public static String isEmpty(Stack<String> stack) {  return stack.empty() ? "empty" : "not empty";  }
}

输出为：

now the stack is not empty
5
5
4
2

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