集合框架介绍
集合框架设计需满足如下三点:
1.该框架必须是高性能的。基本集合(动态数组,链表,树,哈希表)的实现也必须是高效的。
2.该框架允许不同类型的集合,以类似的方式工作,具有高度的互操作性。
3.对一个集合的扩展和适应必须是简单的。
集合框架围绕一组标准接口而设计。可直接使用这些接口的标准实现,也可通过接口实现自己的集合。

集合中常用接口和实现类如下:

集合接口
下列为集合框架定义的接口
Collection
最基本的集合接口,一个 Collection 代表一组 Object,即 Collection 的元素, Java不提供直接继承自Collection的类,只提供继承于它的子接口(如List和set)。Collection 接口存储一组不唯一,无序的对象。
List
List接口是有序的 Collection,能准确控制每个元素插入的位置,能够通过索引来访问List中的元素,第一个元素的索引为 0,而且允许有相同的元素。List 接口存储一组不唯一,有序(插入顺序)的对象。
Set
Set 具有与 Collection 完全一样的接口,只是行为上不同,Set 不保存重复的元素。Set 接口存储一组唯一,无序的对象。
SortedSet
继承于Set保存有序的集合。
Map
存储一组键值对象,提供key(键)到value(值)的映射
Map.Entry
描述在一个Map中的一个元素(键/值对)。是一个Map的内部类。
SortedMap
继承于 Map,使 Key 保持在升序排列。
Enumeration
一个传统的接口和定义的方法,通过它可以枚举(一次获得一个)对象集合中的元素。这个传统接口已被迭代器取代。
Set和List的区别

集合实现类
Java提供一套实现了Collection接口的标准集合类。其中一些是具体类,这些类可以直接拿来使用,而另外一些是抽象类,提供了接口的部分实现。例如,
AbstractCollection
实现了大部分的集合接口
AbstractList
继承于AbstractCollection 并且实现了大部分List接口
AbstractSequentialList
继承于 AbstractList ,提供了对数据元素的链式访问而不是随机访问。
LinkedList
该类实现了List接口,允许有null元素。主要用于创建链表数据结构,该类没有同步方法,如果多个线程同时访问一个List,则必须自己实现访问同步,解决方法就是在创建List时候构造一个同步的List。例如:
List list=Collections.synchronizedList(newLinkedList(…));
LinkedList 查找效率低。
ArrayList
该类也是实现了List的接口,实现了可变大小的数组,随机访问和遍历元素时,提供更好的性能。该类也是非同步的,在多线程的情况下不要使用。ArrayList 增长当前长度的50%,插入删除效率低。
AbstractSet
继承于AbstractCollection 并且实现了大部分Set接口
HashSet
该类实现了Set接口,不允许出现重复元素,不保证集合中元素的顺序,允许包含值为null的元素,但最多只能一个。
LinkedHashSet .
具有可预知迭代顺序的 Set 接口的哈希表和链接列表实现
TreeSet
该类实现了Set接口,可以实现排序等功能
AbstractMap
实现了大部分的Map接口
HashMap
该类是一个散列表,它存储的内容是键值对(key-value)映射。该类实现了Map接口,根据键的HashCode值存储数据,具有很快的访问速度,最多允许一条记录的键为null,不支持线程同步。
TreeMap
继承了AbstractMap,并且使用一颗树
WeakHashMap
继承AbstractMap类,使用弱密钥的哈希表
LinkedHashMap
继承于HashMap,使用元素的自然顺序对元素进行排序.
IdentityHashMap
继承AbstractMap类,比较文档时使用引用相等
Vector
该类和ArrayList非常相似,但是该类是同步的,可以用在多线程的情况,该类允许设置默认的增长长度,默认扩容方式为原来的2倍。
Stack
栈是Vector的一个子类,它实现了一个标准的后进先出的栈。
Dictionary
是一个抽象类,用来存储键/值对,作用和Map类相似,已过时
Hashtable
是 Dictionary(字典) 类的子类,位于 java.util 包中
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
BitSet
一个Bitset类创建一种特殊类型的数组来保存位值。BitSet中数组大小会随需要增加。
集合算法
集合框架定义了几种算法,可用于集合和映射。这些算法被定义为集合类的静态方法。在尝试比较不兼容的类型时,一些方法能够抛出 ClassCastException异常。当试图修改一个不可修改的集合时,抛出UnsupportedOperationException异常。集合定义三个静态的变量:EMPTY_SET,EMPTY_LIST,EMPTY_MAP的。这些变量都不可改变。Collections类包含算法实现。
Java常用的七种排序算法
http://www.androidchina.net/3039.html
迭代器
一般遍历数组都是采用for循环或者增强for,这两个方法也可以用在集合框架,但是还有一种方法是采用迭代器遍历集合框架,它是一个对象,实现了Iterator 接口或ListIterator接口。
迭代器可以循环来得到或删除集合的元素。ListIterator 继承了Iterator,以允许双向遍历列表和修改元素。
1.使用 Java Iterator,例如:
List<String> list=new ArrayList<String>();
list.add("Hello");
list.add("World");
//第一种遍历方法使用 For-Each 遍历 List
for (String str : list) {
System.out.println(str);
}
//第二种遍历,把链表变为数组相关的内容进行遍历
String[] strArray=new String[list.size()];
list.toArray(strArray);
for(int i=0;i<strArray.length;i++) {
System.out.println(strArray[i]);
}
//第三种遍历 使用迭代器进行相关遍历
Iterator<String> ite=list.iterator();
while(ite.hasNext()) {
System.out.println(ite.next());
}
比较器
TreeSet和TreeMap都按照排序顺序来存储元素. 然而,这是通过比较器来精确定义按照什么样的排序顺序。这个接口可以让我们以不同的方式来排序一个集合。TreeSet仅能根据创建时实现的comparable接口(java.lang包,内部比较器)进行排序,且HashSet不支持内部比较器,工具类Collections.sort()方法仅能对List排序(外部比较器)
对TreeSet排序:(内部比较器)
1.定义需要比较的类,并实现Comparable接口,该类中提供一个默认比较的实现
public class Worker1 implements Comparable<Worker1>{
private String name;
private int age;
public Worker1(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}
@Override
public String toString() {
return "Worker{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';
}
@Override /** 先按年龄排,再按名字排*/
public int compareTo(@NonNull Worker1 o) {
int sub = this.age - o.age;
if (sub == 0){
return this.name.compareTo(o.name); // 使用String的comareTo方法
}else
return sub;
}
}
2.创建TreeSet,指定需要比较的类
// 创建TreeSet并加入worker1对象
TreeSet<Worker1> set = new TreeSet<Worker1>();
set.add(new Worker1("zhang3",18));
set.add(new Worker1("li4",25));
set.add(new Worker1("wang5",22));
set.add(new Worker1("lao6", 22));
set.add(new Worker1("xiaoming", 22));
Iterator<Worker1> iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()){
Worker1 worker = iterator.next();
System.out.println(worker);
}
对List排序:(外部比较器)
1.自定义需要比较的类,但不做任何实现。
public class Worker2 {
private String name;
private int age;
public Worker2(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}
@Override
public String toString() {
return "Worker [name=" + name + ", age=" + age + "]";
}
}
2.自定义一个类,并实现Comparator接口(java.util包)
public class MyComparator implements Comparator<Worker2>{
@Override
public int compare(Worker2 o1, Worker2 o2) {
int sub = o1.getAge() - o2.getAge();
if (sub == 0){
return o1.getName().compareTo(o2.getName()); // 使用String的comareTo方法
}else
return sub;
}
}
3.创建List,指定需要比较的类,调用Collections类的sort方法进行排序
// 创建List并计入worker对象
List<Worker2> list = new ArrayList<Worker2>();
list.add(new Worker2("zhang3",18));
list.add(new Worker2("li4",25));
list.add(new Worker2("wang5",22));
list.add(new Worker2("lao6",22));
list.add(new Worker2("xiaoming",22));
Collections.sort(list,new MyComparator()); // 传入list和比较器排序
//遍历输出信息
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
Worker2 worker = list.get(i);
System.out.println(worker);
}
总结:
1.Java集合框架为程序员提供了预先包装的数据结构和算法来操纵他们。
2.集合是一个对象,可容纳其他对象的引用。集合接口声明对每一种类型的集合可以执行的操作。
3.集合框架的类和接口均在java.util包中。
4.任何对象加入集合类后,自动转变为Object类型,所以在取出的时候,需要进行强制类型转换。

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