容器继承关系

1.      一个图:

 

Vactor :数组结构查询遍历快,删除、插入、更改慢,线程安全;

       

List         ArrayList:数组结构查询遍历快、删除、插入、更改慢,线程不安全;

(有序加入顺序)

                   LinkedList:双向连表结构查询遍历慢、删除、插入、更改快;

Collection                           

                                               HashSet:底层用HashMap来实现,aHashSet里存放引用数据类型

同样要重写hashCode()方法,及equales()方法。b)因为Map中的键不能重复所以set中的值也不能重复;

Set     TreeSet:特殊的一个有序(按首字母照升序排列)TreeSetHashSet一样没有get()方法来获取表中元素,所以只能通过迭代(iterator)方法来获取表中的元素,可用二分法查找,如果要存放引用类型则必须实现Comparable借口,否则会出现异常;

                                               LinkedHashSet:与HashSet基本相同使得对象会按加入顺序排序;

                                                                     key值,value值均能为null

                                               HashMap:线程不安全;

                                                                         

                            Map          TreeMap:是一个通过红黑树实现有序的key—value集合;

                                                                           key值,value值均不能为null

                                               HashTable        线程安全

<think> 首先,用户的问题是关于Java容器的继承体系。用户说:“我想了解Java容器的继承体系 请问Java容器继承体系介绍”,所以我需要提供一个清晰的结构和介绍。 现在,回顾系统级指令: - 所有行内数学表达式使用$...$格式。但在这个上下文中,Java容器没有数学表达式,所以可能不需要。 - 独立公式使用$$...$$格式并单独成段。同样,这里可能不适用。 - LaTeX语法正确:确保任何LaTeX都正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 在回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识,例如[^1]。 另外,用户提供了几个引用: - [^1] Java容器类型包括List、Set、Map等。 - [^2] Collection接口继承了Iterable接口。 - [^3] List继承体系,涉及iterator。 - [^4] Java容器继承关系,详细描述List、Set、Map。 - [^5] Iterable接口的介绍。 我需要基于这些引用构建回答,因为指令说“参考站内引用”,但我应该优先考虑用户的问题和引用内容。引用提供了关于Java容器继承体系的信息。 结构化回答: 1. **Introduction**: 简要介绍Java容器继承体系。 2. **Main Body**: 详细说明继承关系,包括关键接口和类。 - Iterable接口 - Collection接口 - List、Set、Map接口及其实现类 3. **Conclusion**: 总结体系结构。 4. **Generate Related Questions**: 在最后添加相关问题。 确保回答使用中文。 从引用中提取关键点: - Iterable接口是所有容器的根接口(从[^2]、[^3]、[^5])。 - Collection接口继承自Iterable([^2]、[^4])。 - List和Set接口继承自Collection([^4])。 - Map接口独立,但也是一个集合([^4])。 - 实现类如ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet、HashMap、TreeMap等([^4])。 回答结构: - 开头:Java容器继承体系以Iterable接口为顶级,Collection接口继承Iterable,List和Set继承Collection,Map是独立的。 - 详细描述每个部分。 - 使用清晰的语言和段落。 - 在结尾添加引用标识,如果引用了特定内容。 最后,生成相关问题: - 基于内容,如“Iterable接口的作用是什么?”、“List和Set的区别?”、“HashMap的实现原理?”等。 完整回答: 1. **介绍Java容器继承体系**。 2. **详细解释**: - Iterable接口 - Collection接口 - List接口及其实现 - Set接口及其实现 - Map接口及其实现 3. **总结**。 4. **相关问题**。 </think>### Java容器继承体系介绍 Java容器继承体系是Java集合框架的核心,它定义了多种容器类型及其关系,用于存储和操作对象集合。体系以`Iterable`接口为根,通过`Collection`接口扩展为`List`和`Set`,而`Map`接口则独立存在。下面我将逐步介绍整个继承体系的结构和关键组件,确保内容基于可靠引用。 #### 1. **顶级接口:`Iterable`** - `Iterable`接口是所有容器的基础,它定义了迭代能力,允许使用`for-each`循环遍历元素。 - 关键方法: - `iterator()`: 返回一个`Iterator`对象,用于遍历容器中的元素。 - `forEach()`: 对每个元素执行指定操作(Java 8新增)。 - `spliterator()`: 返回一个可并行遍历的迭代器(Java 8新增)。 - 所有实现了`Iterable`的容器类都具备迭代功能,例如`ArrayList`或`HashSet`[^2][^5]。 #### 2. **核心接口:`Collection`** - `Collection`接口继承自`Iterable`,是`List`和`Set`的父接口。它定义了集合的基本操作,如添加、删除和查询元素。 - 主要特点: - 允许存储多个对象。 - 提供通用方法如`add()`, `remove()`, `size()`。 - 所有实现类必须实现`iterator()`方法来支持迭代[^2][^4]。 #### 3. **`List`接口及其实现** - **继承关系**:`List`接口直接继承自`Collection`。 - **特点**: - 元素有序(按插入顺序),允许重复元素。 - 通过索引访问元素(例如`get(index)`)。 - **主要实现类**: - `ArrayList`: 基于动态数组实现,查询高效(O(1)),但插入/删除较慢(O(n))。 - `LinkedList`: 基于双向链表实现,插入/删除高效(O(1)),但查询较慢(O(n))。 - `Vector`: 线程安全版本,但性能较低,通常用`ArrayList`替代。 - 示例代码片段: ```java List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("Item1"); // 添加元素 list.add("Item2"); System.out.println(list.get(0)); // 输出: Item1 ``` 引用说明:`List`的实现类都通过`Collection`间接实现了`Iterable`接口[^3][^4]。 #### 4. **`Set`接口及其实现** - **继承关系**:`Set`接口直接继承自`Collection`。 - **特点**: - 元素无序(除`SortedSet`外),不允许重复元素(基于`equals()`和`hashCode()`)。 - 常用于去重和集合运算。 - **主要实现类**: - `HashSet`: 基于哈希表实现,查询和插入平均O(1),但不保证顺序。 - `TreeSet`: 基于红黑树实现,元素按自然顺序或自定义顺序排序(实现`SortedSet`接口),查询和插入O(log n)。 - `LinkedHashSet`: 维护插入顺序,性能介于`HashSet`和`TreeSet`之间。 - 引用说明:`Set`通过`Collection`继承`Iterable`,确保所有元素可遍历[^1][^4]。 #### 5. **独立接口:`Map`** - **关系**:`Map`接口不继承自`Collection`,但属于Java集合框架的一部分。它存储键值对(key-value),其中key是唯一的集合。 - **特点**: - Key不允许重复,value可以重复。 - 提供快速键值查找(如`get(key)`)。 - **主要实现类**: - `HashMap`: 基于哈希表实现,查询和插入平均O(1),无序。 - `TreeMap`: 基于红黑树实现,key按顺序排序(实现`SortedMap`接口),查询和插入O(log n)。 - `Hashtable`: 线程安全版本,但通常用`ConcurrentHashMap`替代。 - 示例:`Map<String, Integer> map = new HashMap<>(); map.put("Key1", 1);` 引用说明:`Map`的key列本质上是一个`Set`集合,因此它也间接依赖`Iterable`接口[^1][^4]。 #### 6. **总结体系结构** Java容器继承体系可概括为: - **根接口**:`Iterable`(提供迭代能力)。 - **第一级子接口**:`Collection`(扩展`Iterable`)。 - **第二级子接口**: - `List`(有序、可重复)。 - `Set`(无序、不可重复)。 - **独立接口**:`Map`(键值对存储)。 整个体系的设计基于接口和实现分离,便于扩展和优化。实际开发中,选择容器取决于需求:如需要有序存储用`List`,需去重用`Set`,需快速映射用`Map`[^1][^4]。
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