第 七 章 java.util包.

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1 第 七 章 java.util包

2 回顾 每个Java程序，都将默认导入java.lang包； 对于每个原始数据类型，都有一个与其相对应的包装类；
使用String类和StringBuffer类中的常用方法，并区分String类和StringBuffer类的不同之处； Math类不可以实例化，并且不可继承，其中的方法全部都是静态方法， 直接通过类名调用； Object类是所有的类的最终父类，其中的equals、toString等方法可以视具体情况决定是否重写； 通过Class类的实例可以检索到有关对象的类描述信息。

3 本章相关词汇 单 词 说 明 utility 有用的，实用的 date 日期 calendar 日历，历法 random 随意，任意，胡乱的
单 词 说 明 utility 有用的，实用的 date 日期 calendar 日历，历法 random 随意，任意，胡乱的 list 列表 link 链条，链状物 hash 散乱的，一般指散列码 map 地图 vector 向量，矢量

4 本章目标 了解java.util包 运用如下类进行Java编程： 使用Collection接口及其实现类： 掌握HashMap类 Date类
Calendar类 Random类 使用Collection接口及其实现类： ArrayList类 LinkedList类 Vector类 掌握HashMap类

5 java.util包简介 java.util包是Java内置的一个工具包，其中包含一系列常用的工具类； 如处理日期和日历的类以及一些集合类；
import java.util.*;

6 Date类 Date类对象用来表示时间和日期； 该类提供一系列操纵日期和时间各组成部分的方法；

7 Date类的构造方法 Date类的构造方法有6种重载方式，以下是比较常用的几种。 构 造 方 法 说 明 使用系统当前时间创建日期对象
说 明 Date() 使用系统当前时间创建日期对象 Date(long date) 使用自1970年1月1日以后的指定毫秒数创建日期对象 Date(int year, int month, int date) 创建指定年、月、日的日期对象 Date(int year, int month, int date, int hrs, int min, int sec) 创建指定年、月、日、时、分、秒的日期对象

8 Date类的常用方法 方 法 原 型 说 明 boolean after(Date when)
说 明 boolean after(Date when) 如果当前日期对象在when指定的日期对象之后，返回true，否则返回false boolean before(Date when) 如果当前日期对象在when指定的日期对象之前，返回true，否则返回false void setTime(long time) 设置日期对象，以表示自1970年1月1日起的指定毫秒数 boolean equals(Object obj) 如果两个日期对象完全相同，返回true，否则返回false String toString() 返回日期的格式化字符串，包括星期几

9 Date类示例 public class DateDemo { public static void main(String[] args)
Date date = new Date(); //获得当前的系统日期和时间 System.out.println("今天的日期是：" + date); long time = date.getTime(); //获得毫秒数 System.out.println("自1970年1月1日起以毫秒为单位的时间(GMT):" + time); //截取字符串中表示时间的部分 String strDate = date.toString(); String strTime = strDate.substring(11, (strDate.length() - 4)); System.out.println(strTime); strTime = strTime.substring(0, 8); }

10 Calendar类 Calendar类也是用来操作日期和时间的类，但它可以以整数形式检索类似于年、月、日之类的信息；
Calendar类是抽象类，无法实例化，要得到该类对象只能通过调用getInstance方法来获得； Calendar对象提供为特定语言或日历样式实现日期格式化所需的所有时间字段。

11 Calendar类的常用方法 方 法 原 型 说 明 Calendar getInstance() 返回默认地区和时区的Calendar对象
说 明 Calendar getInstance() 返回默认地区和时区的Calendar对象 int get(int fields) 返回调用对象中fields指定部分的值 void set(int fields, int value) 将value中指定的值设置到fields指定的部分 void add(int fields, int amount) 将amount值添加到fields指定的时间或日期部分 Date getTime() 返回与调用对象具有相同时间的Date对象 Object clone() 返回调用对象的副本 void clear() 清除当前对象中所有的时间组成部分 boolean after(Object obj) 如果调用对象时间在obj之后，返回true boolean before(Object obj) 如果调用对象时间在obj之前，返回true boolean equals(Object obj) 判断调用对象与obj是否相等

12 Calendar类示例 public class CalendarDemo {
public static void main(String[] args) //创建包含有当前系统时间的Calendar对象 Calendar cal = Calendar.getInstance(); //打印Calendar对象的各个组成部分的值 System.out.print("当前系统时间："); System.out.print(cal.get(Calendar.YEAR) + "年"); System.out.print((cal.get(Calendar.MONTH) + 1) + "月"); System.out.print(cal.get(Calendar.DATE) + "日 "); System.out.print(cal.get(Calendar.HOUR) + ":"); System.out.print(cal.get(Calendar.MINUTE) + ":"); System.out.println(cal.get(Calendar.SECOND)); //将当前时间添加30分钟，然后显示日期和时间 cal.add(Calendar.MINUTE, 30); Date date = cal.getTime(); System.out.println("将当前时间添加30分钟后的时间：" + date); }

13 Random类 Random类专门用来生成随机数； 该类的构造方法有2种重载方式。 构 造 方 法 说 明 Random()
说 明 Random() 直接创建一个Random类对象 Random(long seed) 使用seed作为随机种子创建一个Random类对象

14 Random类的常用方法 方 法 原 型 说 明 int nextInt() 从随机数生成器返回下一个整型值 long nextLong()
说 明 int nextInt() 从随机数生成器返回下一个整型值 long nextLong() 从随机数生成器返回下一个长整型值 float nextFloat() 从随机数生成器返回0.0到1.0之间的下一个浮点值 double nextDouble() 从随机数生成器返回0.0到1.0之间的下一个双精度值 double nextGaussian() 从随机数生成器返回下一个高斯分布的双精度值。中间值为0.0，而标准差为1.0

15 Random类示例 public class RandomDemo {
public static void main(String[] args) //创建一个Random类对象 Random rand = new Random(); //随机生成20个随机整数，并将其显示出来 for (int i = 0; i < 20; i++) int num = rand.nextInt(); System.out.println("第" + (i + 1) + "个随机数是：" + num); }

16 集合 集合是将多个元素组成一个单元的对象；
类似于数组，但数组最大的缺点是：长度受到限制（一经创建，就不可再改变），并且只能存放相同数据类型的元素； 集合的长度没有限制，可以存放任意多的元素，而且元素的数据类型也可以不同； 集合还提供一系列操纵数据的方法，如存储、检索等等。

17 集合框架的优点 提供有用的数据结构和算法，从而减少编程工作； 提高了程序速度和质量,因为它提供了高性能的数据结构和算法；
允许不同 API 之间的相互操作，API之间可以来回传递集合； 可以方便地扩展或改写集合。

18 java.util包中的集合类 为了满足不同场合的需要，java.util包中包含有一系列集合类；
如：ArrayList类、LinkedList类、Vector类、HashMap类等等，接下来将逐一进行介绍； 集合类中只能存放对象，而不能存放原始数据类型的元素，所以当有原始数据类型需要存放时，只能将其转换成相应的包装类对象。

19 ArrayList类 ArrayList是长度可变的对象引用数组，称为动态数组； 随着元素的添加，元素数目的增大，数组容量也会随之自动扩展；
ArrayList类继承了AbstractList类并实现了List接口。

20 ArrayList类的构造方法 ArrayList类的构造方法有3种重载方式。 构 造 方 法 说 明 ArrayList()
说 明 ArrayList() 创建一个空的ArrayList对象 ArrayList(Collection c) 根据指定的集合创建ArrayList对象 ArrayList(int initialCapacity ) 使用给定的大小创建ArrayList对象

21 ArrayList类的常用方法 方 法 原 型 说 明 int size() 返回ArraList对象的大小，即元素的数量
说 明 int size() 返回ArraList对象的大小，即元素的数量 boolean isEmpty() 判断ArrayList对象是否为空，为空返回true，否则返回false void clear() 清空ArrayList对象中的所有元素 boolean add(Object element) 向ArrayList对象中添加一个元素，该元素可以是任何类的对象 Object remove(int index) 从ArrayList对象中删除指定索引位置的元素 Object get(int index) 返回指定索引位置的元素 Object set(int index, Object elem) 将元素elem存放到由index指定的索引位置上 int indexOf(Object element) 判断element在ArrayList对象中是否存在，存在返回对应的索引，否则返回-1

22 ArrayList类示例1 public class ArrayListDemo1 {
public static void main(String[] args) { ArrayList al = new ArrayList(); //创建一个空ArrayList对象 for (int i = 0; i < 10; i++) { Integer num = new Integer(i); //创建整型包装类对象 al.add(num); //将该对象存放到ArrayList中 } System.out.println("数组中的元素："); for (int i = 0; i < al.size(); i++) { Integer temp = (Integer)(al.get(i)); //获得ArrayList中索引为i的元素 System.out.println(temp); System.out.println("*********************************"); al.clear(); //清空 System.out.println("数组被清空后的情况："); System.out.println("数组长度为：" + al.size()); if (al.isEmpty()) { //判断是否为空 System.out.println("数组现在为空。"); else { System.out.println("数组现在不为空。");

23 ArrayList类示例2 public class ArrayListDemo2 {
public static void main(String[] args) { ArrayList al = new ArrayList(); //创建一个空的ArrayList对象 //往动态数组中添加元素 al.add("苹果"); al.add("梨子"); al.add("香蕉"); al.add("西瓜"); al.add("榴莲"); System.out.println("目前数组的长度：" + al.size()); for (int i = 0; i < al.size(); i++) { System.out.println((String)(al.get(i))); } String str = new String("西瓜"); int index = al.indexOf(str); //判断某个元素是否存在 if (index < 0) { System.out.println(str + "在数组中不存在。"); } else { System.out.println(str + "存在，索引为：" + index); al.remove(3); //删除某个索引位置的元素 System.out.println("删除索引为3的元素后的情况：");

24 LinkedList类 LinkedList类用于创建链表数据结构； 链表中元素的数量不受任何限制，可以随意地添加和删除；
与ArrayList相比，如果需要频繁地添加和删除元素，LinkedList的性能更加优越； LinkedList类继承了AbstractSequentialList类，并实现了List接口；

25 LinkedList类的构造方法 LinkedList类的构造方法有2种重载方式。 构 造 方 法 说 明 LinkedList()
说 明 LinkedList() 创建一个空链表 LinkedList(Collection c) 根据指定的集合创建链表

26 LinkedList类的常用方法 方 法 原 型 说 明 int size() 返回链表的大小，即元素的数量
说 明 int size() 返回链表的大小，即元素的数量 boolean isEmpty() 判断链表是否为空，为空返回true，否则返回false void clear() 清空链表中的所有元素，使其成为空链表 boolean add(Object element) 向链表中添加一个元素，该元素可以是任何类的对象 Object remove(int index) 从链表中删除指定索引位置的元素 Object get(int index) 返回指定索引位置的元素 Object set(int index, Object elem) 将元素elem存放到由index指定的索引位置上 int indexOf(Object element) 判断element在链表中是否存在，存在返回对应的索引，否则返回-1

27 LinkedList类的常用方法（续） 方 法 原 型 说 明 void addFirst(Object element)
说 明 void addFirst(Object element) 将指定元素添加到链表的开始处 void addLast(Object element) 将指定元素添加到链表的结尾处 Object removeFirst() 删除链表中的第一个元素 Object removeLast() 删除链表中的最后一个元素 Object getFirst() 返回链表中的第一个元素 Object getLast() 返回链表中的最后一个元素

28 LinkedList类示例 public class LinkedListDemo {
public static void main(String[] args) { LinkedList ll = new LinkedList(); //创建空的链表 for (int i = 1; i <= 10; i++) { Double temp = new Double(Math.sqrt(i)); //创建包装类对象 ll.add(temp); //将包装类对象添加到链表中 } System.out.println("链表中的元素："); //循环打印链表中的元素 for (int i = 0; i < ll.size(); i++) { System.out.println(ll.get(i)); System.out.println("*********************************"); ll.removeFirst(); //删除第一个元素 ll.removeLast(); //删除最后一个元素 System.out.println("删除第一个元素和最后一个元素后的链表：");

29 Vector类 Vector类与ArrayList类和LinkedList类很相似，最大的区别在于Vector是线程同步的；
Vector类继承于AbstractList类，并实现了List接口。

30 Vector类的构造方法 Vector类的构造方法有4种重载方式。 构 造 方 法 说 明 Vector()
说 明 Vector() 创建一个空的Vector对象。初始容量为10，容量增量为0 Vector(Collection c) 根据指定的集合创建Vector对象 Vector(int initialCapacity) 创建一个Vector对象，初始容量由initialCapacity指定，容量增量为0 Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) 创建一个Vector对象，初始容量由initialCapacity指定，容量增量由capacityIncrement指定

31 Vector类的常用方法 方 法 原 型 说 明 int size() 返回Vector对象的大小，即元素的数量
说 明 int size() 返回Vector对象的大小，即元素的数量 boolean isEmpty() 判断Vector对象是否为空，为空返回true，否则返回false void clear() 清空Vector对象中的所有元素 boolean add(Object element) 向Vector对象中添加一个元素，该元素可以是任何类的对象 Object remove(int index) 从Vector对象中删除指定索引位置的元素 Object get(int index) 返回指定索引位置的元素 Object set(int index, Object elem) 将元素elem存放到由index指定的索引位置上 int indexOf(Object element) 判断element在Vector对象中是否存在，存在返回对应的索引，否则返回-1

32 Vector类的常用方法（续） 方 法 原 型 说 明 int capacity() 返回Vector对象的容量，即元素的个数
说 明 int capacity() 返回Vector对象的容量，即元素的个数 void addElement(Object element) 将指定元素插入到Vector对象的末尾处 void insertElementAt(Object elem, int index) 将指定元素插入到指定索引位置 void setElementAt(Object elem, int index) 将指定对象替换位于指定索引处的对象 Object ElementAt(int index) 检索位于指定索引处的元素 boolean contains(Object elem) 如果Vector对象包含指定元素，返回true Object firstElement() 返回Vector对象中的第一个元素 Object lastElement() 返回Vector对象中的最后一个元素 void removeAllElements() 删除Vector对象中的所有元素 void copyInto(Object[] anArray) 将Vector对象中的元素复制到指定数组中 void setSize(int newSize) 根据newSize的值设置Vector对象的容量

33 Vector类示例 public class VectorDemo {
public static void main(String[] args) Vector vec = new Vector(); //创建空的Vector //往Vector中添加元素 vec.addElement("Java"); vec.addElement("C#"); vec.addElement("Oracle"); vec.addElement("C++"); vec.addElement("HTML"); System.out.println(vec.toString()); //打印Vector中的元素 vec.removeElement("C++"); //删除其中的元素 System.out.println(vec.toString()); }

34 HashMap类 HashMap以键值对的形式存储元素；
HashMap类继承了AbstractMap类，并实现了Map接口。

35 HashMap类的构造方法 HashMap类的构造方法有4种重载方式。 构 造 方 法 说 明 HashMap()
说 明 HashMap() 创建一个空的HashMap对象 HashMap(Map m) 根据指定的Map集合创建HashMap对象 HashMap(int initialCapacity) 创建一个指定容量和默认负载系数的HashMap对象 HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) 创建一个指定容量和指定负载系数的HashMap对象

36 HashMap类的常用方法 方 法 原 型 说 明 int size() boolean isEmpty() void clear()
说 明 int size() 返回HashMap对象的大小，即元素的个数 boolean isEmpty() 判断HashMap对象是否为空，为空返回true，否则返回false void clear() 清空HashMap对象中的所有元素 Object put(Object key, Object value) 向HashMap对象中添加一个元素，必须指定该元素的键和值 Object remove(Object key) 通过键对象删除相对应的值对象 Object get(Object key) 通过键对象查找相对应的值对象 boolean containsKey(Object key) 查找指定的键对象在HashMap对象中是否存在 boolean containsValue(Object value) 查找指定的值对象在HashMap对象中是否存在

37 HashMap示例 public class HashDemo {
public static void main(String[] args) { HashMap hm = new HashMap(); //创建空的HashMap //往HashMap中添加元素 hm.put("93-07", "张三"); hm.put("84-12", "李四"); hm.put("102-20", "王五"); hm.put("91-04", "郑六"); hm.put("111-17", "田七"); //打印出HashMap中的元素 System.out.println(hm.toString()); //通过键对象查找值对象 System.out.println("学号91-04的学生是" + hm.get("91-04")); System.out.println("学号84-12的学生是" + hm.get("84-12")); hm.remove("93-07"); //通过键对象删除元素 }

38 总结 java.util包中包含一系列常用的工具类和集合框架类； Date类和Calendar类用来操作日期和时间；
可以使用Random类的对象来生成随机数； 集合框架提供了一系列复杂的数据结构和优越的算法； ArrayList类可以创建动态数组； LinkedList类可以创建链表结构； Vector类可以创建线程同步的动态数组； HashMap类可以创建键值对集合。