一、集合概述
1）集合的概念现实生活中的集合：很多事物凑在一起。
数学中的集合：具有共同属性的事物的总体。
java中的集合类：是一种工具类，就像是容器，储存任意数量的具有共同属性的对象。
2）集合的作用如果一个类的内部有多相同类型的属性，并且它们的作用和意义是一样的。比如说，一个学生可以选多个课程，对于一个学生类来说，xx课程就是他的一个属性，而xx课程通常不只有一个。对于像这种情况，如果把每一个课程都定一个属性就太繁琐了，这里我们就要用到集合的概念。
综上所述，集合的作用有以下几点：
在类的内部，对数据进行组织。
简单而快速的搜索大数量的条目。
有的集合接口，提供了一系列排列有序的元素，并且可以在序列中间快速的插入或者删除有关元素。
有的集合接口，提供了映射关系，可以通过关键字（key）去快速查找到对应的唯一对象，而这个关键字可以是任意类型。
3)集合和数组的对比可以看出集合和数组的功能类似，都是把一系列的数据放入到一个容器中，但是在类的内部我们为什么要用集合而不是数组呢？
数组的长度固定，集合长度可变。集合的优势就在于，集合的长度是随着里面的内容而扩充的，而数组的长度是已经定义好的。
数组只能通过下标访问元素，类型固定（数组下标只能是整形的），而有的集合可以通过任意类型查找所映射的具体对象（key关键字可以是任意类型）。
二、java集合框架体系结构我们来简单看一下java集合框架：(还有很多接口和类没有列出，这里只列出常用的接口和类)
如图所示，java集合框架体系结构：collection与map是两个根接口。
collection接口：内部存储的是一个个独立的对象。包含：
1、list接口：序列，存储元素排列有序且可重复。实现类:arraylist，数组序列；实现类：linkedlist，链表。
2、queue接口：队列，存储元素排列有序且可重复。实现类：linkedlist，链表。
3、set接口：集，存储元素无序且不可重复。实现类：hashset，哈希集。
map接口：内部以<key,value>（任意类型）的一个映射去存储数据，这一个映射就是entry类（map的内部类）的实例。包括：实现类：hashmap，哈希表。
collection接口是list、set、queue接口的父接口，collection接口定义了可用于操作list、set和queue的方法--增删改查。（具体的collection接口的方法可以通过查api，这里就不列举了。）
其中，arraylist、hashset和hashmap是使用最多的三个实现类，这里我们将逐个介绍这三个实现类。
在这篇文章中将先介绍arraylist的用法。
三、arraylist实现类
list接口及其实现类--arraylist
list可以精确的控制每个元素的插入位置，或删除某个位置元素；
list有add()插入方法和get()获取方法；
arraylist--数组序列，是list的一个重要实现类
arraylist底层是由数组实现的，这也是其名字的由来。
那么如何使用这些集合呢？我们来通过一个小例子，写一个小程序来更直观的学习集合的使用方法。（之后的文章的例子也是基于此的）
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程序功能——模拟学生选课功能
选择课程（往集合添加课程）
删除所选的某门课程（删除集合中的元素）
查看所选课程
修改所选课程
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以下是该程序的代码片段，因为是用于测试来介绍集合的使用，所以请不要在意细节，代码会一步步改进的。
1)创建学生类和课程类 1 /** 2 * 学生类 3 * @author hysum 4 * 5 */ 6 public class student implements { 7 private string name;//学生姓名 8 private string id;//学生id 9 private set courses;//所选课程的set集合10 11 public student(){}12 public student(string id,string name){13 this.id=id;14 this.name=name;15 this.courses=new hashset();//初始化集合16 }17 public string getname() {18 return name;19 }20 public void setname(string name) {21 this.name = name;22 }23 public string getid() {24 return id;25 }26 public void setid(string id) {27 this.id = id;28 }29 public set getcourses() {30 return courses;31 }32 public void setcourses(set courses) {33 this.courses = courses;34 }
1 /** 2 * 课程类 3 * @author hysum 4 * 5 */ 6 public class course { 7 private string id;//课程id 8 private string name;//课程名称 9 10 public course(){11 12 }13 public course(string name){14 this.name=name;15 }16 public string getid() {17 return id;18 }19 public void setid(string id) {20 this.id = id;21 }22 public string getname() {23 return name;24 }25 public void setname(string name) {26 this.name = name;27 }28 public course(string id,string name){29 this.id=id;30 this.name=name;31 }32 }
2）创建备选课程类 1 /** 2 * 备选课程类 3 *
4 * @author hysum 5 * 6 */ 7 public class listcourse { 8 private list coresestoselect;// 备选课程 9 private student stu;10 private static scanner in;11 {12 in = new scanner(system.in);13 }14 public listcourse() {15 this.coresestoselect = new arraylist();// 初始化list集合16 }17 public list getcoresestoselect() {18 return coresestoselect;19 }20 21 public void setcoresestoselect(list coresestoselect) {22 coresestoselect = coresestoselect;23 } 26 }
注意：
list是接口，所以在构造方法中不能直接实例化，而通过arraylist()实例化！！！
例：public list coursestoselect = new arraylist();
set、map都类似，不可以直接对他实例化，要借助相应的实例化类如hashset(),hashmap();
3）在备选课程里添加课程(添加元素)list下总共有4个为list插入元素的方法 ：
1.add(element);
2.add(index,element);
3.addall(arrays.aslist(对象数组名));
4.addall(index,arrays.aslist(对象数组名));
以下用代码示例：
1 /* 2 * 添加备选课程 3 */ 4 public void addcourse() { 5 course cr1=new course(1,数据结构);//创建课程对象 6 this.coresestoselect.add(cr1);//用add(element)添加 7 course temp=(course)this.coresestoselect.get(0);//用get方法取出，注意类型转换 8 system.out.println(添加了课程：+temp.getid()+ +temp.getname()); 9 10 course cr2=new course(2,c语言);//创建课程对象11 this.coresestoselect.add(0,cr2);//用add(index,element)添加 12 temp=(course)this.coresestoselect.get(0);13 system.out.println(添加了课程：+temp.getid()+ +temp.getname());
14 }
1 course[] course = { new course(1, 数据结构), new course(2, c语言), new course(3, 汇编语言),2 new course(4, 离散数学) };3 this.coresestoselect.addall(arrays.aslist(course));//用addall(arrays.aslist(对象数组名))添加
注意：
1.对象被存入集合都变成object类型了 取出时需要类型强转。（之后会用泛型来解决这个问题）
例：course temp = (course)coursestoselect.get(0);
2.添加进list中的位置（index）介于[0，length]之间；0代表插到队头，length代表插到队尾。
3.如果添加到list中的长度大于他目前的长度，则系统会出现异常，即数组下表越界异常,如：
1 course cr2=new course(2,c语言);//创建课程对象2 this.coresestoselect.add(2,cr2);//用add方法添加,超出集合现有长度 temp=(course)
4）备选课程取出打印以下三种方法都是用来取出list中元素的方法：
-----for循环-----
1 public void testget(){2 int size=coursestoselect.size();3 for(int i=0;i<size;i++){4 course cr=(course) coursestoselect.get(i);5 system.out.println("取出的课程："+cr.getid()+":"+cr.getname());6 }7 }
-----迭代器-----
iterator是一个接口,依赖于集合存在的。
1 iterator it=coursetoselect.iterator();2 while(it.hasnext()){3 course cr=(course) it.next();4 system.out.println("课程:" + cr.id + ":" + cr.name);5 }
-----for each(推荐使用)-----
1 for(object obj:coursestoselect){//遍历集合中的每一个元素，作为每一个object变量2 course cr=(course) obj;3 system.out.println("课程:" + cr.id + ":" + cr.name);4 }
5）备选课程修改使用set（index,object element）修改元素，index表示索引位置，element表示新对象。
1 /*2 * 修改备选课程3 */4 public void modify(int index, course c) {// 传入要修改的参数5 this.coresestoselect.set(index, c);6 }
6）删除备选课程元素list中有remove(index),remove(对象值)和removeall(arrays.aslist(对象数组名))方法来删除容器中元素的值(用法和add类似)。
course是信息课程类，有id和name属性；coursetoselect是list的序列容器对象。
1 /* 2 * 删除备选课程，跟添加方法类似 3 */ 4 public void remove(int index) {// 通过索引位置删除 5 this.coresestoselect.remove(index); 6 } 7 8 public void remove(course c) {// 通过课程对象删除 9 this.coresestoselect.remove(c);10 11 }12 13 public void remove(course[] c) {// 通过集合对象删除14 this.coresestoselect.removeall(arrays.aslist(c));15 16 }
注意：
1.remove(index);删除位置要大于0并且小于list(序列容器)的长度。如果要删除全部可以用for循环嵌套此方法。
2.remove(object);先要获得删除的值，用法是先定义一个信息变量通过get()来存放要删除的值,然后用remove(删除的对象值);
3.removeall(arrays.aslist());要删除指定的多个位置 arrays.aslist(对象数组名);作用是把数组转换为集合。用法是先创建信息对象数组存放删除元素的值，然后再用removeall(arrays.aslist(对象数组名))方法,删除集合数组的元素。
四、应用泛型管理课程在上面的几个例子中，小伙伴是否发现对于集合的取出和遍历都要将object对象进行强制转换后才能使用，每次这样做不仅增加了编程难度还使代码特别繁琐，这里我们可以利用泛型来帮助我们更加方便地使用java集合。
首先，我们要知道没有使用泛型的话，集合中的元素,可以是任意类型的对象(对象的引用)，如果把某个对象放入集合,则会忽略他的类型把他当做object处理。
那么我们就在刚才的例子里往备选课程类里的coresestoselect的list集合添加一些奇怪的东西会发什么有趣的事呢？
1 /*2 * 往list中添加一些奇怪的东西3 */4 public void testtype(){5 system.out.println("能否往list中添加一些奇怪的东西呢?");6 this.coresestoselect.add("我不是课程，我是字符串！");7 }
当调用取出课程方法取出该元素时，运行时出错：
这是因为取出该元素时string类型不能强制转换为course类型，那有什么办法来避免集合中被添加不希望添加的类型呢？
泛型则是规定了某个集合只可以存放特定类型的对象，会在编译期间进行类型检查，可以直接指定类型获取的集合元素。
泛型：指规定了某个集合只能存放特定类型的对象。
语法：arraylist<string> array=new arraylist<string>(); //规定array中只能存放string类型的对象
那么，了解了泛型之后，上面的例子里都可以加上泛型了，修改如下（只列出修改的部分）：（自行对比）
1 private set<course> courses;//所选课程的set集合2 this.courses=new hashset<course>();//初始化集合3 public set<course> getcourses() {4 return courses;5 }6 public void setcourses(set<course> courses) {7 this.courses = courses;8 }
1 private list<course> coresestoselect;// 备选课程 2 public listcourse() { 3 this.coresestoselect = new arraylist<course>();// 初始化list集合 4 } 5 public list<course> getcoresestoselect() { 6 return coresestoselect; 7 } 8 9 public void setcoresestoselect(list<course> coresestoselect) {10 coresestoselect = coresestoselect;11 }
foreach循环的修改：
1 for (course obj : coresestoselect) {
2 system.out.println(添加了课程： + obj.getid() + + obj.getname());4 }
运用了泛型的话，用foreach语句时 存储变量应该为泛型的类型。for(course a:coursetoselect),不必再用object取出再强转，因为已经规定容器里装的都是course类型。
使用泛型要注意：
1.泛型集合中，不能添加泛型规定的类型和其子类以外的对象，否则会报错！
2.泛型中可以添加规定的类型的子类型的对象。如：
1 public void testchild() {2 childcourse ccr = new childcourse();3 ccr.id = 3;4 ccr.name = 我是子类型的课程对象实例~~;5 courses.add(ccr);6 }
3.不能直接添加基本类型（int,float等）的对象，如果要添加，需要使用其包装类。如：
1 public void testbasictype() {2 list<integer> list = new arraylist<integer>();3 list.add(1);4 system.out.println(基本类型必须使用包装类作为泛型！ + list.get(0));5 }
五、通过set集合管理课程set集合和list一样是collection接口的子接口。它的方法跟list类似，但有稍许不同，因为set集合是无序且不重复的。
1）添加学生选课的课程add方法跟arraylist一样
1 li.stu=new student(1,小明); 2 system.out.println(欢迎+li.stu.getname()+同学选择课程); 3 for(int i=0;i<3;i++){//循环三次添加选课 4 system.out.println("请选第"+(i+1)+"门课程："); 5 string id=in.next(); 6 for(course c:li.getcoresestoselect()){ 7 if(c.getid().equals(id)){ 8 li.stu.getcourses().add(c); 9 }10 }11 12 }
注意：set 中添加某个对象，无论添加多少次，最终只会保留一个该对象（的引用）。同时，保留的是第一次添加的那一个。set集合是无序的不可重复的。
2）打印输出学生选的课程1 //输出学生选的课程2 for(course c:li.stu.getcourses()){3 system.out.println(c.getid()+" "+c.getname());4 5 }
注意：循环遍历set中的每一个元素只能用foreach或iterator，不能像list一样用get()方法。因为是无序的每次的输出结果都有些差别。
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>总结：
1、set没有像list中set()方法一样就修改，因为list是有序的，可以指定位置，而set是无序的，可以用循环遍历方式修改。
2、查询遍历时，set不能用get()方法去获取，因为无序没有指定索引id，但可以使用foreach和iterator来遍历，但是每次遍历出来可能顺序都不一样，还是因为无序造成的。
3、set中的size(),add(),addall(),remove(),removeall()与list类似。
4、set还可以添加null(但只能添加一个null，因为不重复)；
以上就是java集合框架体系结构介绍的详细内容。