Java集合知識點總結

Java集合（Java Collections）是一個存儲和處理對象的容器，是Java程序員必須掌握的知識點。Java提供了多個集合類，每個集合類都有一個特定的用途，並為Java程序員提供了一種快速、靈活、直觀和可靠的方式來處理數據集。本文將從多個方面對Java集合知識點進行詳細闡述。

一、Java集合的分類

Java集合可以根據它們的功能和用途分為三個主要類別：List，Set和Map。

1. List

List是一個有序的集合，可以重複存儲元素。List中的每個元素都有一個關聯的索引，該索引可以用來訪問和搜索List中的元素。Java中最常用的List類型是ArrayList和LinkedList。ArrayList是一個由動態數組實現的List，它可以自動增長以容納新元素。LinkedList是一個由雙向鏈表實現的List，它提供了一些額外的添加、刪除和遍歷方法。

2. Set

Set是一個不帶重複元素的集合。Java中最常用的Set類型是HashSet和TreeSet。HashSet是一個哈希表實現的Set，它提供了O(1)的插入、刪除和查詢時間。TreeSet是一個基於紅黑樹的Set，它提供了一個有序的視圖。

3. Map

Map是一個鍵值對的集合。每個元素包含一個鍵和一個值。Java中最常用的Map類型是HashMap和TreeMap。HashMap是一個哈希表實現的Map，它提供了O(1)的插入、刪除和查詢時間。TreeMap是一個基於紅黑樹的Map，它提供了一個有序的視圖。

二、集合的一些基本操作

1. 添加元素

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Java");
list.add("Python");
list.add("C++");

Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("Java");
set.add("Python");
set.add("C++");

Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "Java");
map.put(2, "Python");
map.put(3, "C++");

2. 遍歷集合

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Java");
list.add("Python");
list.add("C++");

for(String s : list) {
    System.out.println(s);
}

Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("Java");
set.add("Python");
set.add("C++");

for(String s : set) {
    System.out.println(s);
}

Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "Java");
map.put(2, "Python");
map.put(3, "C++");

for(Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());
}

3. 刪除元素

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Java");
list.add("Python");
list.add("C++");

list.remove("Python");

Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("Java");
set.add("Python");
set.add("C++");

set.remove("Python");

Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "Java");
map.put(2, "Python");
map.put(3, "C++");

map.remove(2);

三、集合的常見操作

1. 數組轉換為List

String[] array = {"Java", "Python", "C++"};
List<String> list = Arrays.asList(array);

2. List轉換為數組

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Java");
list.add("Python");
list.add("C++");
String[] array = list.toArray(new String[list.size()]);

3. 判斷集合是否為空

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Java");
list.add("Python");
list.add("C++");
if(list.isEmpty()) {
    System.out.println("List is empty!");
} else {
    System.out.println("List is not empty!");
}

Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("Java");
set.add("Python");
set.add("C++");
if(set.isEmpty()) {
    System.out.println("Set is empty!");
} else {
    System.out.println("Set is not empty!");
}

Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "Java");
map.put(2, "Python");
map.put(3, "C++");
if(map.isEmpty()) {
    System.out.println("Map is empty!");
} else {
    System.out.println("Map is not empty!");
}

4. 集合的排序

Java中的集合可以通過Comparable接口（自然排序）或Comparator接口（自定義排序）來實現排序。以下是一個使用Comparator接口對List進行排序的示例代碼：

List<Student> list = new ArrayList<>();
list.add(new Student("Tom", 21));
list.add(new Student("Jerry", 22));
list.add(new Student("Lucy", 20));

//自定義比較器
Comparator<Student> comparator = new Comparator<>() {
    @Override
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        return o1.getAge() - o2.getAge();
    }
};

Collections.sort(list, comparator);

四、Java集合與常用邏輯用語知識點總結

1. 集合的判空

在Java中，可以使用isEmpty()方法來判斷集合是否為空。

List<String> list = new ArrayList<>();
if(list.isEmpty()) {
    System.out.println("list is empty!");
}

2. 集合的判等

Java中，可以使用equals()方法來判斷兩個集合是否相等。注意，List、Set和Map之間不能直接比較，必須使用對應的equals()方法進行比較。

List<String> list1 = new ArrayList<>();
list1.add("Java");
list1.add("Python");
list1.add("C++");

List<String> list2 = new ArrayList<>();
list2.add("Java");
list2.add("Python");
list2.add("C++");

if(list1.equals(list2)) {
    System.out.println("list1 equals list2");
}

Set<String> set1 = new HashSet<>();
set1.add("Java");
set1.add("Python");
set1.add("C++");

Set<String> set2 = new HashSet<>();
set2.add("Java");
set2.add("Python");
set2.add("C++");

if(set1.equals(set2)) {
    System.out.println("set1 equals set2");
}

Map<Integer, String> map1 = new HashMap<>();
map1.put(1, "Java");
map1.put(2, "Python");
map1.put(3, "C++");

Map<Integer, String> map2 = new HashMap<>();
map2.put(1, "Java");
map2.put(2, "Python");
map2.put(3, "C++");

if(map1.equals(map2)) {
    System.out.println("map1 equals map2");
}

3. 集合的比較

Java中，可以使用對象的compareTo()方法來比較兩個對象的大小。對於List、Set和Map等集合，需要先將其轉換為數組或List，然後進行比較。

List<String> list1 = new ArrayList<>();
list1.add("Java");
list1.add("Python");
list1.add("C++");

List<String> list2 = new ArrayList<>();
list2.add("Java");
list2.add("Python");
list2.add("C++");

String[] array1 = list1.toArray(new String[list1.size()]);
String[] array2 = list2.toArray(new String[list2.size()]);

int result = Arrays.compare(array1, array2);
if(result == 0) {
    System.out.println("array1 equals array2");
} else if(result < 0) {
    System.out.println("array1 is less than array2");
} else {
    System.out.println("array1 is greater than array2");
}

4. 集合的邏輯計算

Java中，可以使用contains()、containsAll()、remove()、removeAll()、retainAll()等方法進行集合的邏輯計算。以下是一個使用containsAll()方法判斷兩個List交集的示例代碼：

List<String> list1 = new ArrayList<>();
list1.add("Java");
list1.add("Python");
list1.add("C++");

List<String> list2 = new ArrayList<>();
list2.add("Python");
list2.add("JavaScript");

if(list1.containsAll(list2)) {
    System.out.println("list1 contains list2");
} else {
    System.out.println("list1 does not contain list2");
}

五、總結

Java集合是Java程序員必須掌握的知識點。本文從Java集合的分類、基本操作、常見操作、Java集合與常用邏輯用語知識點總結等多個方面進行了詳細的闡述。希望讀者們能夠通過本文更加深入的理解Java集合，並且在日後的Java開發中能夠靈活使用。