Java容器各种常用API总结

先说一下Java中所有容器都有的常用API：size()容器大小，isEmpty()是否为空，clear()清空容器，iterator()返回容器的迭代器（Collection接口下容器才有，Map接口下的没有）。

List常用API

1. 插入元素

   • add(E e)：list尾部插入一个元素；
   • add(int index, E e)：指定位置插入元素；
   • addAll(Collection<? extends E> c)：collection中所有元素插入list尾部，也可以加上参数index，指定插入位置。

2. 查找元素

   • get(in index)：根据index获取元素；
   • indexOf(Object o)：查找元素第一次出现的index。

3. 删除元素

   remove和removeAll方法，前者可以通过指定index或元素删除，后者传入一个collection。

4. 排序

   Collections.sort(List<T> list)，可以额外传入一个Comparator参数。

5. 其他

   • subList(int start, int end)：包含start，不包含end的子列表；
   • toArray()：list转array；
   • toArray(T[] a)：指定array类型，比如 String[] y = x.toArray(new String[0]);。

Set常用API

1. 插入元素

   • add(E e)：插入单个元素；
   • addAll(Collection<?extends E> c)：插入collection中所有元素。

2. 查找元素

   • contains(Object o)：判断是否包含元素o；
   • containsAll(Collection<?> c)：判断是否包含collection中所有元素。

3. 删除元素

   remove(Object o)删除单个元素，不存在返回false，或者通过removeAll删除collection中元素。

4. 其他

   toArray方法，返回Object数组，或者通过toArray(T[] a)返回指定类型数组。

Map常用API

1. 插入元素
   • put(K key, V value)：插入单个键值对
   • putIfAbsent(K key, V value)：key对应的值不为null，则put
2. 查找元素
   • get(K key)：传入key，返回value，key不存在返回null；
   • getOrDefault(K key， V defaultValue)：传入key，返回value，key不存在返回defaultValue。
3. 删除元素
   • remove(Object key)：删除key
   • remove(Object key, Object value)：删除值为value的key
4. 其他
   • keySet()：返回所有key组成的集合；
   • values()：返回所有value组成的列表。

Stack常用API

对于栈，我们关注的API有入栈、出栈、获取栈顶元素、栈是否为空、栈大小。其中是否为空和大小，都是统一用isEmpty()和size()，我们重点看下其它3个API。

1. Vector下的Stack类

   peek()返回栈顶元素，push()入栈，pop()删除并返回栈顶元素。

2. LinkedList作为栈使用

   因为LinkedList实现了Queue和Dequeue接口，因此也可以作为栈使用。Dequeue双端队列接口，实现类包括ArrayDequeue、LinkedBlockingDeque、LinkedList等。

   和Stack类一样，peek()、push()和pop()分别表示取回栈顶、入栈、出栈操作。

Queue常用API

1. 对于queue一般用offer表示入队列，poll表示出队列，peek表示获取队列第一个元素（即将出队列的）。

2. queue中add/offer，element/peek，remove/poll对比

   • add()和offer()

     add()和offer()都是向队列中添加一个元素。一些队列有大小限制，因此如果想在一个满的队列中加入一个新项，调用 add() 方法就会抛出一个 unchecked 异常，而调用 offer() 方法会返回 false。因此就可以在程序中进行有效的判断！

   • poll()和remove()

     remove() 和 poll() 方法都是从队列中删除第一个元素。如果队列元素为空，调用remove() 的行为与 Collection 接口的版本相似会抛出异常，但是新的 poll() 方法在用空集合调用时只是返回 null。因此新的方法更适合容易出现异常条件的情况。

   • element()和peek()

     element() 和 peek() 用于在队列的头部查询元素。与 remove() 方法类似，在队列为空时， element() 抛出一个异常，而 peek() 返回 null。

LinkedList中的部分方法总结

由于LinkedList实现了Queue和Dequeue接口，因此可以同时作为stack、queue和dequeue。LinkedList类中操作元素的方法非常之多，下面稍作对比：push：加载链表头；peek：从链表头取；pop：从链表头出；offer：从链表尾加；poll：从链表头出；remove：从链表头出。总结：拿数据都是从链表头拿，插入push从头插，offer从尾插。

排序常用API

1. 对于List接口，一般直接使用Collections.sort(list)即可对list进行排序

   Collections.sort()也可以传入一个Comparator指定排序规则

2. 对于Set接口，可以通过TreeSet实现排序，举个例子：

   public class App {
       public static void main( String[] args ) {
           Set<String> set = new HashSet<>();
           set.add("1");
           set.add("2");
           set.add("5");
           set.add("4");
           set.add("3");
           System.out.println(set.toString());
           Set<String> sortSet = new TreeSet<String>(new Comparator<String>() {
               @Override
               public int compare(String o1, String o2) {
                   return o2.compareTo(o1);//降序排列
               }
           });
           sortSet.addAll(set);
           System.out.println(sortSet.toString());
    		//也可以使用下面方式
           Set<String> sortSet = new TreeSet<String>((o1, o2) -> o2.compareTo(o1));
           Set<String> sortSet = new TreeSet<String>(Comparator.reverseOrder());
           TreeSet<PersonObj> objects = new TreeSet<>(((o1, o2) ->Integer.compare(o2.getAge(), o1.getAge())));
       }
   }

3. 对于Arrays，可以直接通过Arrays.sort(arr)升序排序，也可以额外传入一个Comparator，比如Arrays.sort(arr, Collections.reverseOrder())。

遍历方法总结

1. 遍历List

   • for循环，利用index遍历listfor(int i = 0; i < list.size(); ++i)；
   • forEach遍历，比如for(Integer item : list)；
   • Iterator遍历，比如Iterator<Integer> iter = list.iterator();while(iter.hashNext){System.out.println(iter.next())}。

2. 遍历Set

   • forEach遍历，比如for(Integer item : set);
   • 迭代器遍历：和List一样。

3. 遍历Map

   • 遍历entrySet()，比如for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : map.entrySet())；

     需要注意的是，遍历之前需要检查是否非空，否则抛出异常。

   • 遍历key集合，比如for (Integer key : map.keySet()) ；

   • 迭代器遍历，比如Iterator<Map.Entry<Integer, Integer>> entries = map.entrySet().iterator();，当然也可以用keySet的迭代器遍历；

   • 通过forEach配合lambda表达式遍历：map.forEach((k, v) -> System.out.println("key = " + k + ", value = " + v));，其底层还是通过entrySet遍历的。

   注：推荐使用entrySet，而不是keySet遍历，因为keySet遍历实际上遍历了2次。

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