集合分类
在 Java 中，集合（Collections）是一个用于存储和操作数据结构的框架。它为各种数据结构（如列表、集、映射等）提供了标准的操作方法。Java 的集合框架被设计得非常灵活和强大，主要分类为三大类：List（列表）、Set（集合）和 Map（映射）。这些接口和类位于 java.util 包中。
- List：有序，允许重复。
- Set：无序，不允许重复。
- Map：键值对，键不重复，值可重复。
- Queue：先进先出，适合任务调度。
1. List（列表）
- 特点：允许存储重复的元素，元素是有序的，意味着元素有插入顺序。
- 常用实现类：
-
- ArrayList：基于数组实现，支持快速随机访问，但在数组大小动态调整时性能较低。
- LinkedList：基于双向链表实现，适合频繁的插入和删除操作，随机访问速度较慢。
- Vector：类似于 ArrayList，但它是线程安全的（同步的），通常效率较低。
- 例子：
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Apple"); // 可以存储重复的元素2. Set（集合）
- 特点：不允许存储重复的元素，元素是无序的，意味着没有固定的插入顺序。
- 常用实现类：
-
- HashSet：基于哈希表实现，元素无序，插入和查找的速度很快。
- LinkedHashSet：与 HashSet 类似，但保持插入顺序。
- TreeSet：基于红黑树实现，元素有序（自然排序或自定义比较器），适合需要排序的场景。
- 例子：
Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("Apple");
set.add("Banana");
set.add("Apple"); // 重复元素不会被加入3. Map（映射）
- 特点：存储键值对（key-value pair），键不允许重复，但值可以重复。
- 常用实现类：
-
- HashMap：基于哈希表实现，键值对无序，插入和查找速度快。
- LinkedHashMap：类似于 HashMap，但保持插入顺序。
- TreeMap：基于红黑树实现，按键的自然排序或自定义比较器排序。
- Hashtable：线程安全的实现，效率较低，不允许
null键或null值。
- 例子：
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("Apple", 1);
map.put("Banana", 2);
map.put("Apple", 3); // 覆盖原来的键 "Apple"4. Queue（队列）
- 特点：按先进先出（FIFO）顺序存储元素，适合任务调度等场景。
- 常用实现类：
-
- LinkedList：不仅实现了 List，还实现了 Queue，支持队列操作。
- PriorityQueue：基于堆实现，元素按优先级排序，非 FIFO 顺序。
- 例子：
Queue<String> queue = new LinkedList<>();
queue.add("Apple");
queue.add("Banana");
queue.poll(); // 移除并返回第一个元素集合框架中的接口关系
Java 集合框架中的各个接口及其实现类关系非常紧密。可以总结为：
- Collection 是根接口，
List和Set是其子接口。 - Map 独立于
Collection接口，但也是集合框架的重要组成部分。
循环方式
传统for循环
最基础的方式，通过索引值遍历集合（适用于List）。
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {SmbmsUser user = list.get(i);System.out.println(user);
}- 优点：可控制遍历的起始和步长，适用于需要访问元素的索引的场景。
- 缺点：不适合遍历
Set和其他无索引的集合。
2.增强型for循环（foreach循环）
简化版本的for循环，无需手动控制索引，适用于任何Iterable集合。
for (SmbmsUser user : list) {System.out.println(user);
}SmbmsUser: 这是集合list中的元素类型，明显SmbmsUser类型的对象。
user这是：循环中的临时标志名称，用于货架每次迭代list时取出的SmbmsUser对象。你可以把它改成其他名称，比如user，代码仍然可以工作。
list这是：一个List类型的集合，里面存储了多个SmbmsUser对象。list是集合名。
每个循环都会从list集合中取出一个SmbmsUser对象，赋予临时变量SmbmsUser，然后执行循环里面的操作。- 优点：简单插入，不需要索引操作。
- 缺点：无法在探索过程中集合（如删除元素）。
3. 使用Iterator（适合复杂操作，如删除元素）
使用Iterator来遍历集合，适合在遍历时修改集合。
Iterator<SmbmsUser> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {SmbmsUser user = iterator.next();System.out.println(user);
}什么是Iterator？
Iterator是一个接口，用于遍历集合元素的通用方式。它提供了一种方法来顺序访问集合中的元素，而不需要引用集合的底层实现。使用Iterator步骤：
获取Iterator对象：通过集合的iterator()方法获取一个Iterator对象。
使用hasNext()方法：判断集合中是否还有下一个元素。
使用next()方法：获取集合中的下一个元素。
使用remove()方法（任选）：在遍历过程中删除当前元素。
使用Iterator它的好处是可以在遍历时安全地删除集合中的元素，而不引发ConcurrentModificationException异常，这是在使用传统for循环时容易遇到的问题。另外，Iterator提供了一种统一的遍历方式，适用于各个种类型的集合。
Java案例
假设有一个List<SmbmsUser>集合，下面是使用Iterator遍历并打印每个用户的代码：
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;class SmbmsUser {private String username;private String password;public SmbmsUser(String username, String password) {this.username = username;this.password = password;}@Overridepublic String toString() {return "用户名：" + username + "，密码：" + password;}
}public class IteratorExample {public static void main(String[] args) {//创建List集合List<SmbmsUser> list = new ArrayList<>();list.add(new SmbmsUser("user1", "pass1"));list.add(new SmbmsUser("user2", "pass2"));list.add(new SmbmsUser("user3", "pass3"));// 使用 Iterator 遍历Iterator<SmbmsUser> iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()) {SmbmsUser user = iterator.next();System.out.println(user);// 示例：条件删除 选出 user2进行删除if ("user2".equals(user.username)) {iterator.remove(); // 从集合中删除当前元素}}System.out.println("遍历后剩余用户：");for (SmbmsUser user : list) {System.out.println(user);}}
}
- 优点：可以在航行时安全地修改集合（如删除元素）。
- 缺点：需要更多的代码，语法相对繁琐。
- 使用
Iterator它的好处是可以在遍历时安全地删除集合中的元素，而不引发ConcurrentModificationException异常，这是在使用传统for循环时容易遇到的问题。另外，Iterator提供了一种统一的遍历方式，适用于各个种类型的集合。
4. 使用ListIterator
ListIterator是Iterator的扩展，专门用于List，可以遍历，并支持在遍历中修改集合。
ListIterator<SmbmsUser> listIterator = list.listIterator();
while (listIterator.hasNext()) {SmbmsUser user = listIterator.next();System.out.println(user);// 可以在遍历时添加元素if ("user2".equals(user.getUsername())) {listIterator.add(new SmbmsUser("newUser", "newPass"));}
}- 优点：支持用户（通过
hasPrevious()和previous()），在修改中添加、删除或元素。 - 缺点：只能用于
List类型的集合。
5. 使用 Java 8 的forEach方法
Java 8 引入了forEach方法，通过 Lambda 表达式遍历集合，写法更简洁。
list.forEach(user -> System.out.println(user));1. list.forEach()：
forEach是List接口的一种方法，用于遍历集合中的各个元素。- 当你调用
list.forEach()时，系统会自动循环处理list中的每个元素，类似于传统的for循环。
2. user -> System.out.println(user)：
- 这是一个Lambda 表达式，表示如何处理集合中的每个元素。
user：这是list中的当前元素。forEach每次从list那里取出一个元素并提交给user。->：表示“接下来要做的操作”。System.out.println(user)：这是要对每个元素执行的操作，然后打印出当前的user。
6. 使用 Java 8 的StreamAPI
StreamAPI是Java 8引入的功能，提供了链式操作集合的方式，特别适合处理复杂的数据流操作。
list.stream().forEach(user -> System.out.println(user));list.stream()：
- 作用：将
List转换为Stream对象。 - Stream是一个表示元素序列的抽象概念，可以对这些元素进行各种处理（如过滤、排序、映射等）。
- 特点：
-
- 指定求值：许多操作会延迟执行，直到最终需要结果时才会执行。
- 可处理大量数据：Stream 高效处理大数据集，可以支持工件处理。
forEach(...)：
- 作用：对
Stream中每个元素执行指定的操作。 forEach方法是一个终止操作，意味着它会触发流程的处理并遍历所有元素。- 特点：无法再
Stream进行后续操作，因为forEach已经消耗了流量。
示例：
stream.forEach(user -> System.out.println(user));user -> System.out.println(user)：
- 这是一个Lambda 表达式，用于定义
forEach方法中的操作。 user：表示流中的当前元素（list即取出的每个用户）。->：用于分隔参数和执行的操作部分。System.out.println(user)：对于每个元素，打印出当前的user对象。
7. 使用do-while循环
do-while循环保证循环体至少执行一次，适用于某些特殊逻辑需要。
int i = 0;
do {SmbmsUser user = list.get(i);System.out.println(user);i++;
} while (i < list.size());- 优点：在某些情况下，能够简化逻辑，保证循环体至少执行一次。
- 缺点：通常用得较少，适用场景有限。
8. 使用Enumeration（适用于旧版本集合）
Enumeration是早期Java中的探索方式，主要用于旧版本集合（如Vector）。
Enumeration<SmbmsUser> e = Collections.enumeration(list);
while (e.hasMoreElements()) {SmbmsUser user = e.nextElement();System.out.println(user);
}- 优点：与早期的 Java 集合兼容。
- 简介： 最初于
Iterator，功能较弱，现在不常用。
