集合初識和用法——collection（Java）

Collection接口繼承了Iterable接口，能夠被foreach使用，是可迭代的。下面介紹它已實現的子接口：

在API中它的已知子類和實現的類有很多，目前在這裏只介紹幾個它常用的子接口和collection的用法。

List接口

有序的 collection（也稱爲序列）。此接口的用戶可以對列表中每個元素的插入位置進行精確地控制。用戶可以根據元素的整數索引（在列表中的位置）訪問元素（提供角標），並搜索列表中的元素。列表允許重複的元素、列表是一維數據、允許null；

提供了特殊的迭代器，稱爲 ListIterator，除了允許 Iterator 接口提供的正常操作外，該迭代器還允許元素插入和替換，以及雙向訪問。還提供了一個方法來獲取從列表中指定位置開始的列表迭代器。       

Set接口

一個不包含重複元素的 collection、無序、沒有角標、某些 set 實現對其所包含的元素有所限制。例如，某些實現禁止 null 元素，而某些則對其元素的類型所有限制。

Queue接口

在處理元素前用於保存元素的 collection。除了基本的 collection 操作外，隊列還提供其他的插入、提取和檢查操作。每個方法都存在兩種形式：一種拋出異常（操作失敗時），另一種返回一個特殊值（null 或 false，具體取決於操作）。插入操作的後一種形式是用於專門爲有容量限制的 Queue 實現設計的；在大多數實現中，插入操作不會失敗。

隊列通常（但並非一定）以 FIFO（先進先出）的方式排序各個元素。不過優先級隊列和 LIFO 隊列（或堆棧）例外，前者根據提供的比較器或元素的自然順序對元素進行排序，後者按 LIFO（後進先出）的方式對元素進行排序。無論使用哪種排序方式，隊列的頭 都是調用 remove() 或 poll()所移除的元素。在 FIFO 隊列中，所有的新元素都插入隊列的末尾。其他種類的隊列可能使用不同的元素放置規則。每個 Queue 實現必須指定其順序屬性。

Queue 實現通常不允許插入 null 元素，儘管某些實現（如LinkedList）並不禁止插入 null。即使在允許 null 的實現中，也不應該將 null 插入到 Queue 中，因爲 null 也用作 poll 方法的一個特殊返回值，表明隊列不包含元素。

Deque接口

一個線性 collection，支持在兩端插入和移除元素。名稱 deque 是“double ended queue（雙端隊列）”的縮寫，大多數 Deque 實現對於它們能夠包含的元素數沒有固定限制，但此接口既支持有容量限制的雙端隊列，也支持沒有固定大小限制的雙端隊列。

此接口擴展了Quene接口。在將雙端隊列用作隊列時，將得到 FIFO（先進先出）行爲。將元素添加到雙端隊列的末尾，從雙端隊列的開頭移除元素。從 Queue 接口繼承的方法完全等效於 Deque 方法。

雖然 Deque 實現沒有嚴格要求禁止插入 null 元素，但建議最好這樣做。建議任何事實上允許 null 元素的 Deque 實現用戶最好不 要利用插入 null 的功能。這是因爲各種方法會將 null 用作特殊的返回值來指示雙端隊列爲空。

collection的方法

collection方法的測試和使用示例

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;


public class Main {
	public static void main(String[] args) {
    //<E>泛型，表示該集合存儲的是什麼類型的元素
    //collection是接口，不能創建對象，只能創建其子類的對象，然後定義引用指向子類的對象
		Collection<Integer> coll=new ArrayList<Integer>();
   //ArrayList是collection接口的子類，所以可以創建一個該類的對象，父類引用指向它
		for(int i=1;i<=10;i++){
			coll.add(i); //add方法，添加單個元素
		}
		System.out.println(coll.toString()); 
      // 打印結果 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]，按順序輸出

            //再創建一個集合
		Collection<Integer> coll2=new ArrayList<Integer>(); 
		for(int i=11;i<=20;i++){
			coll2.add(i);
		}
		System.out.println(coll2.toString());
      //打印coll2的結果 [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]
		coll.addAll(coll2); //addAll方法，將coll2中的集合全部添加到coll集合中
		System.out.println(coll);
     //打印結果 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]

              //contains方法判斷該集合中是否包含某個元素
		System.out.println(coll.contains(100));    
               //結果 false
                System.out.println(coll.contains(10));
               //結果 true
       
             //remove方法移出某集合中的某個元素，返回的類型是Boolean類型
		System.out.println(coll2.remove(11));
             //結果 true
		System.out.println(coll2.remove(100));
             // 結果 false

             //測試添加的位置，在末尾添加，不具有自動排序的功能
		coll2.add(66);
                coll2.add(66);
		System.out.println(coll2);
             //結果 [12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 66, 1]

             //containsAll方法，判斷該集合是否包含另一個集合，返回類型是Boolean類型
		System.out.println(coll.containsAll(coll2));
             //結果 false
          
             //equals方法比較兩個對象的地址是否相同，返回類型是Boolean類型
		System.out.println(coll.equals(coll2));
             //結果 false

             //isEmpty方法是判空操作，判斷該集合是否是一個空集合，返回類型仍是Boolean類型
		System.out.println(coll.isEmpty());
             //結果 false
 
//size方法獲得的是集合的長度，返回類型爲int類型。就如：獲取數組的長度調用的是length屬性，獲取字符串的長度調用的是length方法
		System.out.println(coll.size());
           //結果 20

              //retainAll保留兩個集合共有的元素，也就是求交集
		coll.retainAll(coll2);
		System.out.println(coll);
              //結果 [1, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]

		
            //遍歷集合的方法之一 foreach
		for(Integer number:coll){
			System.out.println(number);
		}
		System.out.println("==============");

           //遍歷集合的方法之二 迭代器Iterator
		Iterator<Integer> iterator=coll.iterator();
		/* 迭代器是集合中內置的一個對象，該對象主要用來訪問集合當前狀態下的元素
		 *  hasNext()   是否有下一個
		 *  next()      取下一個
                 *  這兩個方法是Iterator<E>中的方法，collection中並沒有
		 * */
		while(iterator.hasNext()){  //從頭之前開始遍歷，如果該集合的下一個元素存在
			System.out.println(iterator.next()); //則取下一個並打印
		}
		coll.clear(); //清除該集合對象中所有的元素
		System.out.println(coll);
              //結果 []
	}
}