The Java toolkit provides powerful data structures. Data structures in Java mainly include the following interfaces and classes:
Enumeration
BitSet
Vector
Stack
Dictionary
Map interface
Hashtable
Serial number | Method description |
---|---|
boolean hasMoreElements( )
Tests whether this enum contains more elements. |
|
Object nextElement( )
If this enumeration object has at least one more element available, returns the next element of this enumeration. |
Serial number | Method description |
---|---|
1 | void and(BitSet set) Performs a logical AND operation on this target bit set and parameter bit set. |
2 | void andNot(BitSet set) Clears all bits in this BitSet whose corresponding bits are set in the specified BitSet. |
3 | int cardinality( ) Returns the number of bits in this BitSet that are set to true. |
4 | void clear( ) Set all bits in this BitSet to false. |
5 | void clear(int index) Sets the bit at the specified index to false. |
6 | void clear(int startIndex, int endIndex) Sets bits in the range from the specified fromIndex (inclusive) to the specified toIndex (exclusive) to false. |
7 | Object clone( ) Copies this BitSet, generating a new BitSet that is equal to it. |
8 | boolean equals(Object bitSet) Compares this object to the specified object. |
9 | void flip(int index) Sets the bit at the specified index to the complement of its current value. |
10 | void flip(int startIndex, int endIndex) Sets each bit in the range from the specified fromIndex (inclusive) to the specified toIndex (exclusive) to the complement of its current value. |
11 | boolean get(int index) Returns the bit value at the specified index. |
12 | BitSet get(int startIndex, int endIndex) Returns a new BitSet consisting of the bits in this BitSet ranging from fromIndex (inclusive) to toIndex (exclusive). |
13 | int hashCode( ) Returns the hash code value of this bitset. |
14 | boolean intersects(BitSet bitSet) Returns true if there is a bit set to true in the specified BitSet and it is also set to true in this BitSet. |
15 | boolean isEmpty( ) Returns true if this BitSet does not contain any bits set to true. |
16 | int length( ) Returns the "logical size" of this BitSet: the index of the highest set bit in the BitSet plus one. |
17 | int nextClearBit(int startIndex) Returns the index of the first bit set to false , which occurs at or after the specified starting index. |
18 | int nextSetBit(int startIndex) Returns the index of the first bit set to true , which occurs at or after the specified starting index. |
19 | void or(BitSet bitSet) Performs a logical OR operation on this bitset and bitset parameters. |
20 | void set(int index) Sets the bit at the specified index to true. |
twenty one | void set(int index, boolean v) Sets the bit at the specified index to the specified value. |
twenty two | void set(int startIndex, int endIndex) Sets bits in the range from the specified fromIndex (inclusive) to the specified toIndex (exclusive) to true. |
twenty three | void set(int startIndex, int endIndex, boolean v) Sets bits in the range from the specified fromIndex (inclusive) to the specified toIndex (exclusive) to the specified value. |
twenty four | int size( ) Returns the number of bits of space actually used when this BitSet represents the bit value. |
25 | String toString( ) Returns the string representation of this bit set. |
26 | void xor(BitSet bitSet) Performs a logical exclusive OR operation on this bitset and bitset parameters. |
下面的程序说明这个数据结构支持的几个方法:
import java.util.BitSet; public class BitSetDemo { public static void main(String args[]) { BitSet bits1 = new BitSet(16); BitSet bits2 = new BitSet(16); // set some bits for(int i=0; i<16; i++) { if((i%2) == 0) bits1.set(i); if((i%5) != 0) bits2.set(i); } System.out.println("Initial pattern in bits1: "); System.out.println(bits1); System.out.println("\nInitial pattern in bits2: "); System.out.println(bits2); // AND bits bits2.and(bits1); System.out.println("\nbits2 AND bits1: "); System.out.println(bits2); // OR bits bits2.or(bits1); System.out.println("\nbits2 OR bits1: "); System.out.println(bits2); // XOR bits bits2.xor(bits1); System.out.println("\nbits2 XOR bits1: "); System.out.println(bits2); } }
以上实例编译运行结果如下:
Initial pattern in bits1: {0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14} Initial pattern in bits2: {1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14} bits2 AND bits1: {2, 4, 6, 8, 12, 14} bits2 OR bits1: {0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14} bits2 XOR bits1: {}
向量(Vector)类和传统数组非常相似,但是Vector的大小能根据需要动态的变化。
和数组一样,Vector对象的元素也能通过索引访问。
使用Vector类最主要的好处就是在创建对象的时候不必给对象指定大小,它的大小会根据需要动态的变化。
关于该类的更多信息,请参见向量(Vector)
Vector类实现了一个动态数组。和ArrayList和相似,但是两者是不同的:
Vector是同步访问的。
Vector包含了许多传统的方法,这些方法不属于集合框架。
Vector主要用在事先不知道数组的大小,或者只是需要一个可以改变大小的数组的情况。
Vector类支持4种构造方法。
第一种构造方法创建一个默认的向量,默认大小为10:
Vector()
第二种构造方法创建指定大小的向量。
Vector(int size)
第三种构造方法创建指定大小的向量,并且增量用incr指定. 增量表示向量每次增加的元素数目。
Vector(int size,int incr)
第四种构造方法创建一个包含集合c元素的向量:
Vector(Collection c)
除了从父类继承的方法外Vector还定义了以下方法:
Serial number | Method description |
---|---|
1 | void add(int index, Object element) Inserts the specified element at the specified position in this vector. |
2 | boolean add(Object o) Appends the specified element to the end of this vector. |
3 | boolean addAll(Collection c) Appends all elements in the specified Collection to the end of this vector, in the order returned by the iterator for the specified collection. |
4 | boolean addAll(int index, Collection c) Inserts all elements in the specified Collection into this vector at the specified positions. |
5 | void addElement(Object obj) Appends the specified components to the end of this vector, increasing its size by 1. |
6 | int capacity() Returns the current capacity of this vector. |
7 | void clear() Removes all elements from this vector. |
8 | Object clone() Returns a copy of the vector. |
9 | boolean contains(Object elem) Returns true if this vector contains the specified element. |
10 | boolean containsAll(Collection c) Returns true if this vector contains all elements in the specified Collection. |
11 | void copyInto(Object[] anArray) Copies the components of this vector into the specified array. |
12 | Object elementAt(int index) Returns the component at the specified index. |
13 | Enumeration elements() Returns an enumeration of the components of this vector. |
14 | void ensureCapacity(int minCapacity) Increase the capacity of this vector, if necessary, to ensure that it can hold at least the number of components specified by the minimum capacity parameter. |
15 | boolean equals(Object o) Compares the specified object to this vector for equality. |
16 | Object firstElement() Returns the first component of this vector (the item at index 0). |
17 | Object get(int index) Returns the element at the specified position in the vector. |
18 | int hashCode() Returns the hash code value of this vector. |
19 | int indexOf(Object elem) Returns the index of the first occurrence of the specified element in this vector, or -1 if this vector does not contain the element. |
20 | int indexOf(Object elem, int index) Returns the index of the first occurrence of the specified element in this vector, searching forward from index , or -1 if the element is not found. |
twenty one | void insertElementAt(Object obj, int index) Inserts the specified object as a component in this vector at the specified index . |
twenty two | boolean isEmpty() Tests whether this vector contains no components. |
twenty three | Object lastElement() Returns the last component of this vector. |
twenty four | int lastIndexOf(Object elem) Returns the index of the last occurrence of the specified element in this vector, or -1 if this vector does not contain the element. |
25 | int lastIndexOf(Object elem, int index) Returns the index of the last occurrence of the specified element in this vector, searching backwards from index , or -1 if the element is not found. |
26 | Object remove(int index) Removes the element at the specified position in this vector. |
27 | boolean remove(Object o) Removes the first occurrence of the specified element in this vector, leaving the element unchanged if the vector does not contain it. |
28 | boolean removeAll(Collection c) Removes all elements contained in the specified Collection from this vector. |
29 | void removeAllElements() Remove all components from this vector and set its size to zero. |
30 | boolean removeElement(Object obj) Removes the first (lowest-indexed) occurrence of a variable from this vector. |
31 | void removeElementAt(int index) Removes the component at the specified index. |
32 | protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) Removes all elements from this List whose index is between fromIndex (inclusive) and toIndex (exclusive). |
33 | boolean retainAll(Collection c) 在此向量中仅保留包含在指定 Collection 中的元素。 |
34 | Object set(int index, Object element) 用指定的元素替换此向量中指定位置处的元素。 |
35 | void setElementAt(Object obj, int index) 将此向量指定 index 处的组件设置为指定的对象。 |
36 | void setSize(int newSize) 设置此向量的大小。 |
37 | int size() 返回此向量中的组件数。 |
38 | List subList(int fromIndex, int toIndex) 返回此 List 的部分视图,元素范围为从 fromIndex(包括)到 toIndex(不包括)。 |
39 | Object[] toArray() 返回一个数组,包含此向量中以恰当顺序存放的所有元素。 |
40 | Object[] toArray(Object[] a) 返回一个数组,包含此向量中以恰当顺序存放的所有元素;返回数组的运行时类型为指定数组的类型。 |
41 | String toString() 返回此向量的字符串表示形式,其中包含每个元素的 String 表示形式。 |
42 | void trimToSize() 对此向量的容量进行微调,使其等于向量的当前大小。 |
下面的程序说明这个集合所支持的几种方法:
import java.util.*; public class VectorDemo { public static void main(String args[]) { // initial size is 3, increment is 2 Vector v = new Vector(3, 2); System.out.println("Initial size: " + v.size()); System.out.println("Initial capacity: " + v.capacity()); v.addElement(new Integer(1)); v.addElement(new Integer(2)); v.addElement(new Integer(3)); v.addElement(new Integer(4)); System.out.println("Capacity after four additions: " + v.capacity()); v.addElement(new Double(5.45)); System.out.println("Current capacity: " + v.capacity()); v.addElement(new Double(6.08)); v.addElement(new Integer(7)); System.out.println("Current capacity: " + v.capacity()); v.addElement(new Float(9.4)); v.addElement(new Integer(10)); System.out.println("Current capacity: " + v.capacity()); v.addElement(new Integer(11)); v.addElement(new Integer(12)); System.out.println("First element: " + (Integer)v.firstElement()); System.out.println("Last element: " + (Integer)v.lastElement()); if(v.contains(new Integer(3))) System.out.println("Vector contains 3."); // enumerate the elements in the vector. Enumeration vEnum = v.elements(); System.out.println("\nElements in vector:"); while(vEnum.hasMoreElements()) System.out.print(vEnum.nextElement() + " "); System.out.println(); } }
以上实例编译运行结果如下:
Initial size: 0 Initial capacity: 3 Capacity after four additions: 5 Current capacity: 5 Current capacity: 7 Current capacity: 9 First element: 1 Last element: 12 Vector contains 3. Elements in vector: 1 2 3 4 5.45 6.08 7 9.4 10 11 12
栈(Stack)实现了一个后进先出(LIFO)的数据结构。
你可以把栈理解为对象的垂直分布的栈,当你添加一个新元素时,就将新元素放在其他元素的顶部。
当你从栈中取元素的时候,就从栈顶取一个元素。换句话说,最后进栈的元素最先被取出。
关于该类的更多信息,请参见栈(Stack)。
栈是Vector的一个子类,它实现了一个标准的后进先出的栈。
堆栈只定义了默认构造函数,用来创建一个空栈。 堆栈除了包括由Vector定义的所有方法,也定义了自己的一些方法。
Stack()
除了由Vector定义的所有方法,自己也定义了一些方法:
序号 | 方法描述 |
---|---|
1 | boolean empty() 测试堆栈是否为空。 |
2 | Object peek( ) 查看堆栈顶部的对象,但不从堆栈中移除它。 |
3 | Object pop( ) 移除堆栈顶部的对象,并作为此函数的值返回该对象。 |
4 | Object push(Object element) 把项压入堆栈顶部。 |
5 | int search(Object element) 返回对象在堆栈中的位置,以 1 为基数。 |
下面的程序说明这个集合所支持的几种方法
import java.util.*; public class StackDemo { static void showpush(Stack<Integer> st, int a) { st.push(new Integer(a)); System.out.println("push(" + a + ")"); System.out.println("stack: " + st); } static void showpop(Stack<Integer> st) { System.out.print("pop -> "); Integer a = (Integer) st.pop(); System.out.println(a); System.out.println("stack: " + st); } public static void main(String args[]) { Stack<Integer> st = new Stack<Integer>(); System.out.println("stack: " + st); showpush(st, 42); showpush(st, 66); showpush(st, 99); showpop(st); showpop(st); showpop(st); try { showpop(st); } catch (EmptyStackException e) { System.out.println("empty stack"); } } }
以上实例编译运行结果如下:
stack: [ ] push(42) stack: [42] push(66) stack: [42, 66] push(99) stack: [42, 66, 99] pop -> 99 stack: [42, 66] pop -> 66 stack: [42] pop -> 42 stack: [ ] pop -> empty stack
字典(Dictionary) 类是一个抽象类,它定义了键映射到值的数据结构。
当你想要通过特定的键而不是整数索引来访问数据的时候,这时候应该使用Dictionary。
由于Dictionary类是抽象类,所以它只提供了键映射到值的数据结构,而没有提供特定的实现。
关于该类的更多信息,请参见字典( Dictionary)。
Dictionary 类是一个抽象类,用来存储键/值对,作用和Map类相似。
给出键和值,你就可以将值存储在Dictionary对象中。一旦该值被存储,就可以通过它的键来获取它。所以和Map一样, Dictionary 也可以作为一个键/值对列表。
Dictionary定义的抽象方法如下表所示:
序号 | 方法描述 |
1 |
Enumeration elements( ) 返回此 dictionary 中值的枚举。 |
2 |
Object get(Object key) 返回此 dictionary 中该键所映射到的值。 |
3 |
boolean isEmpty( ) 测试此 dictionary 是否不存在从键到值的映射。 |
4 |
Enumeration keys( ) 返回此 dictionary 中的键的枚举。 |
5 |
Object put(Object key, Object value) 将指定 key 映射到此 dictionary 中指定 value。 |
6 |
Object remove(Object key) 从此 dictionary 中移除 key (及其相应的 value)。 |
7 |
int size( ) 返回此 dictionary 中条目(不同键)的数量。 |
Dictionary类已经过时了。在实际开发中,你可以实现Map接口来获取键/值的存储功能。
Map接口中键和值一一映射. 可以通过键来获取值。
给定一个键和一个值,你可以将该值存储在一个Map对象. 之后,你可以通过键来访问对应的值。
当访问的值不存在的时候,方法就会抛出一个NoSuchElementException异常.
当对象的类型和Map里元素类型不兼容的时候,就会抛出一个 ClassCastException异常。
当在不允许使用Null对象的Map中使用Null对象,会抛出一个NullPointerException 异常。
当尝试修改一个只读的Map时,会抛出一个UnsupportedOperationException异常。
序号 | 方法描述 |
---|---|
1 | void clear( ) 从此映射中移除所有映射关系(可选操作)。 |
2 | boolean containsKey(Object k) 如果此映射包含指定键的映射关系,则返回 true。 |
3 | boolean containsValue(Object v) 如果此映射将一个或多个键映射到指定值,则返回 true。 |
4 | Set entrySet( ) 返回此映射中包含的映射关系的 Set 视图。 |
5 | boolean equals(Object obj) 比较指定的对象与此映射是否相等。 |
6 | Object get(Object k) 返回指定键所映射的值;如果此映射不包含该键的映射关系,则返回 null。 |
7 | int hashCode( ) 返回此映射的哈希码值。 |
8 | boolean isEmpty( ) 如果此映射未包含键-值映射关系,则返回 true。 |
9 | Set keySet( ) 返回此映射中包含的键的 Set 视图。 |
10 | Object put(Object k, Object v) 将指定的值与此映射中的指定键关联(可选操作)。 |
11 | void putAll(Map m) 从指定映射中将所有映射关系复制到此映射中(可选操作)。 |
12 | Object remove(Object k) 如果存在一个键的映射关系,则将其从此映射中移除(可选操作)。 |
13 | int size( ) 返回此映射中的键-值映射关系数。 |
14 | Collection values( ) 返回此映射中包含的值的 Collection 视图。 |
下面的例子来解释Map的功能
import java.util.*; public class CollectionsDemo { public static void main(String[] args) { Map m1 = new HashMap(); m1.put("Zara", "8"); m1.put("Mahnaz", "31"); m1.put("Ayan", "12"); m1.put("Daisy", "14"); System.out.println(); System.out.println(" Map Elements"); System.out.print("\t" + m1); } }
以上实例编译运行结果如下:
Map Elements {Mahnaz=31, Ayan=12, Daisy=14, Zara=8}
Hashtable类提供了一种在用户定义键结构的基础上来组织数据的手段。
例如,在地址列表的哈希表中,你可以根据邮政编码作为键来存储和排序数据,而不是通过人名。
哈希表键的具体含义完全取决于哈希表的使用情景和它包含的数据。
关于该类的更多信息,请参见哈希表(HashTable)。
Hashtable是原始的java.util的一部分, 是一个Dictionary具体的实现 。
然而,Java 2 重构的Hashtable实现了Map接口,因此,Hashtable现在集成到了集合框架中。它和HashMap类很相似,但是它支持同步。
像HashMap一样,Hashtable在哈希表中存储键/值对。当使用一个哈希表,要指定用作键的对象,以及要链接到该键的值。
然后,该键经过哈希处理,所得到的散列码被用作存储在该表中值的索引。
Hashtable定义了四个构造方法。第一个是默认构造方法:
Hashtable()
第二个构造函数创建指定大小的哈希表:
Hashtable(int size)
第三个构造方法创建了一个指定大小的哈希表,并且通过fillRatio指定填充比例。
填充比例必须介于0.0和1.0之间,它决定了哈希表在重新调整大小之前的充满程度:
Hashtable(int size,float fillRatio)
第四个构造方法创建了一个以M中元素为初始化元素的哈希表。
哈希表的容量被设置为M的两倍。
Hashtable(Map m)
Hashtable中除了从Map接口中定义的方法外,还定义了以下方法:
序号 | 方法描述 |
---|---|
1 |
void clear( ) 将此哈希表清空,使其不包含任何键。 |
2 |
Object clone( ) 创建此哈希表的浅表副本。 |
3 |
boolean contains(Object value) 测试此映射表中是否存在与指定值关联的键。 |
4 |
boolean containsKey(Object key) 测试指定对象是否为此哈希表中的键。 |
5 |
boolean containsValue(Object value) 如果此 Hashtable 将一个或多个键映射到此值,则返回 true。 |
6 |
Enumeration elements( ) 返回此哈希表中的值的枚举。 |
7 |
Object get(Object key) 返回指定键所映射到的值,如果此映射不包含此键的映射,则返回 null. 更确切地讲,如果此映射包含满足 (key.equals(k)) 的从键 k 到值 v 的映射,则此方法返回 v;否则,返回 null。 |
8 |
boolean isEmpty( ) 测试此哈希表是否没有键映射到值。 |
9 |
Enumeration keys( ) 返回此哈希表中的键的枚举。 |
10 |
Object put(Object key, Object value) 将指定 key 映射到此哈希表中的指定 value。 |
11 |
void rehash( ) 增加此哈希表的容量并在内部对其进行重组,以便更有效地容纳和访问其元素。 |
12 |
Object remove(Object key) 从哈希表中移除该键及其相应的值。 |
13 |
int size( ) 返回此哈希表中的键的数量。 |
14 |
String toString( ) 返回此 Hashtable 对象的字符串表示形式,其形式为 ASCII 字符 ", " (逗号加空格)分隔开的、括在括号中的一组条目。 |
下面的程序说明这个数据结构支持的几个方法:
import java.util.*; public class HashTableDemo { public static void main(String args[]) { // Create a hash map Hashtable balance = new Hashtable(); Enumeration names; String str; double bal; balance.put("Zara", new Double(3434.34)); balance.put("Mahnaz", new Double(123.22)); balance.put("Ayan", new Double(1378.00)); balance.put("Daisy", new Double(99.22)); balance.put("Qadir", new Double(-19.08)); // Show all balances in hash table. names = balance.keys(); while(names.hasMoreElements()) { str = (String) names.nextElement(); System.out.println(str + ": " + balance.get(str)); } System.out.println(); // Deposit 1,000 into Zara's account bal = ((Double)balance.get("Zara")).doubleValue(); balance.put("Zara", new Double(bal+1000)); System.out.println("Zara's new balance: " + balance.get("Zara")); } }
以上实例编译运行结果如下:
Qadir: -19.08 Zara: 3434.34 Mahnaz: 123.22 Daisy: 99.22 Ayan: 1378.0 Zara's new balance: 4434.34
Properties 继承于 Hashtable.Properties 类表示了一个持久的属性集.属性列表中每个键及其对应值都是一个字符串。
Properties 类被许多Java类使用。例如,在获取环境变量时它就作为System.getProperties()方法的返回值。
关于该类的更多信息,请参见属性(Properties)。
Properties 继承于 Hashtable.表示一个持久的属性集.属性列表中每个键及其对应值都是一个字符串。
Properties 类被许多Java类使用。例如,在获取环境变量时它就作为System.getProperties()方法的返回值。
Properties 定义如下实例变量.这个变量持有一个Properties对象相关的默认属性列表。
Properties defaults;
Properties类定义了两个构造方法. 第一个构造方法没有默认值。
Properties()
第二个构造方法使用propDefault 作为默认值。两种情况下,属性列表都为空:
Properties(Properties propDefault)
除了从Hashtable中所定义的方法,Properties定义了以下方法:
序号 | 方法描述 |
---|---|
1 |
String getProperty(String key) 用指定的键在此属性列表中搜索属性。 |
2 |
String getProperty(String key, String defaultProperty) 用指定的键在属性列表中搜索属性。 |
3 |
void list(PrintStream streamOut) 将属性列表输出到指定的输出流。 |
4 |
void list(PrintWriter streamOut) 将属性列表输出到指定的输出流。 |
5 |
void load(InputStream streamIn) throws IOException 从输入流中读取属性列表(键和元素对)。 |
6 |
Enumeration propertyNames( ) 按简单的面向行的格式从输入字符流中读取属性列表(键和元素对)。 |
7 |
Object setProperty(String key, String value) 调用 Hashtable 的方法 put。 |
8 |
void store(OutputStream streamOut, String description) 以适合使用 load(InputStream)方法加载到 Properties 表中的格式,将此 Properties 表中的属性列表(键和元素对)写入输出流。 |
下面的程序说明这个数据结构支持的几个方法:
import java.util.*; public class PropDemo { public static void main(String args[]) { Properties capitals = new Properties(); Set states; String str; capitals.put("Illinois", "Springfield"); capitals.put("Missouri", "Jefferson City"); capitals.put("Washington", "Olympia"); capitals.put("California", "Sacramento"); capitals.put("Indiana", "Indianapolis"); // Show all states and capitals in hashtable. states = capitals.keySet(); // get set-view of keys Iterator itr = states.iterator(); while(itr.hasNext()) { str = (String) itr.next(); System.out.println("The capital of " + str + " is " + capitals.getProperty(str) + "."); } System.out.println(); // look for state not in list -- specify default str = capitals.getProperty("Florida", "Not Found"); System.out.println("The capital of Florida is " + str + "."); } }
以上实例编译运行结果如下:
The capital of Missouri is Jefferson City. The capital of Illinois is Springfield. The capital of Indiana is Indianapolis. The capital of California is Sacramento. The capital of Washington is Olympia. The capital of Florida is Not Found.
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