Java-Collection六类接口[Collection,Set,List,Map,Iterator,Comparable]

首先，我们先看一下Collection集合的基本结构：

    

 

1、Collection接口

Collection是最基本集合接口，它定义了一组允许重复的对象。Collection接口派生了两个子接口Set和List，分别定义了Set和List两种不同的存储方式.

Collection接口常见的方法如下：

（1）单元素添加、删除

booleanadd(Object o)  //将对象添加给集合。

booleanremove(Object o)  //如果集合中有与o相匹配的对象，则删除对象o。

（2）查询

intsize()  //返回当前集合中元素的数量。

booleanisEmpty()  //判断是否为空。

booleancontains(Object o)  //查找集合中是否含有元素o。

Iteratoriterator()  //返回一个迭代器，以访问集合中各个元素。

（3）组操作：作用于元素或整个结合

booleancontainsAll(Collection c)  //查找集合中是否含有集合c中的所有元素。

booleanaddAll(Collectiion c)  //将集合c中的所有元素添加给该集合。

voidclear()  //删除集合中所有元素。

voidremoveAll(Collection c)  //从集合中删除集合c中的所有元素。

voidretainAll(Collection c)  //从集合中删除集合c中不包含的元素。

（4）Collection转换为Object数组。

Object[]toArray()  //返回一个内含集合所有元素的数组。

Object[]toArray(Object[] a)  //返回一个内含集合所有元素的数组。运行期返回的数组和参数a的类型相同。

2、 Set接口

 Set接口继承于Collection接口，无额外的方法，但实现了Set接口的集合类中的元素是无序且不可重复。

特征：无序且不可重复。

加入Set的Object必须定义equals()方法以确保对象的唯一性。Set与Collection有完全一样的接口。Set接口不保证维护元素的次序。

HashSet:HashSet能快速定位一个元素，存入HashSet的对象必须定义hashCode()。

TreeSet:保持次序的Set，底层为树结构。使用它可以从Set中提取有序的序列。

LinkedHashSet: 具有HashSet的查询速度，且内部使用链表维护元素的顺序(插入的次序)。于是在使用迭代器遍历Set时，结果会按元素插入的次序显示。

HashSet采用散列函数对元素进行排序，这是专门为快速查询而设计的；TreeSet采用红黑树的数据结构进行排序元素；LinkedHashSet内部使用散列以加快查询速度，同时使用链表维护元素的次序，使得看起来元素是以插入的顺序保存的。需要注意的是，生成自己的类时，Set需要维护元素的存储顺序，因此要实现Comparable接口并定义compareTo()方法。

 

3、  List接口

        List接口同样也继承于Collection接口，但是与Set接口恰恰相反，List接口的集合类中的元素是对象有序且可重复。

       特征：有序且可重复。

      两个重要的实现类：ArrayList和LinkedList

List(interface):次序是List最重要的特点；它确保维护元素特定的顺序。List为Collection添加了许多方法，使得能够向List中间插入与移除元素(只推荐LinkedList使用)。一个List可以生成ListIterator，使用它可以从两个方向遍历List，也可以从List中间插入和删除元素。

　　ArrayList: 由数组实现的List。特点是有序可重复的。它允许对元素进行快速随机访问，但是向List中间插入与移除元素的速度很慢。ListIterator只应该用来由后向前遍历ArrayList，而不是用来插入和删除元素，因为这比LinkedList开销要大很多。

　　LinkedList: 由列表实现的List。是一个双向链表结构的，对顺序访问进行了优化，向List中间插入与删除得开销不大，随机访问则相对较慢(可用ArrayList代替)。它具有方法addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst()、removeLast()，这些方法(没有在任何接口或基类中定义过)使得LinkedList可以当作堆栈、队列和双向队列使用。

 

4、Map接口

      Map也是接口，但没有继承Collection接口。该接口描述了从不重复的键到值的映射。Map接口用于维护键/值对（key/valuepairs）。

       特征：它描述了从不重复的键到值的映射。

       两个重要的实现类：HashMap和TreeMap

       1.HashMap，中文叫散列表，基于哈希表实现，特点就是键值对的映射关系。一个key对应一个Value。HashMap中元素的排列顺序是不固定的。更加适合于对元素进行插入、删除和定位。

       2.TreeMap，基于红黑书实现。TreeMap中的元素保持着某种固定的顺序。更加适合于对元素的顺序遍历。

5、Iterator接口

     所有实现了Collection接口的容器类都有iterator方法，用于返回一个实现了Iterator接口的对象。Iterator对象称作迭代器，Iterator接口方法能以迭代方式逐个访问集合中各个元素，并可以从Collection中除去适当的元素。

迭代器是一种设计模式，它是一个对象，它可以遍历并选择序列中的对象，而开发人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常被称为“轻量级”对象，因为创建它的代价小。

　　Java中的Iterator功能比较简单，并且只能单向移动：

　　(1) 使用方法iterator()要求容器返回一个Iterator。第一次调用Iterator的next()方法时，它返回序列的第一个元素。注意：iterator()方法是java.lang.Iterable接口,被Collection继承。

 

　　(2) 使用next()获得序列中的下一个元素。

　　(3) 使用hasNext()检查序列中是否还有元素。

　　(4) 使用remove()将迭代器新返回的元素删除。

　　Iterator是Java迭代器最简单的实现，为List设计的ListIterator具有更多的功能，它可以从两个方向遍历List，也可以从List中插入和删除元素。

 

 

6、Comparable接口

     Comparable可以用于比较的实现，实现了Comparable接口的类可以通过实现comparaTo方法从而确定该类对象的排序方式。

总结

      Collection集合分别派生自Collection和Map接口，Collection有两个常用子接口List和Set，分别表示有序可重复，无序不可重复的集合。而Map存储的是key-value的映射。

 

1、Collection没有get()方法来取得某个元素。只能通过iterator()遍历元素。


2、Set和Collection拥有一模一样的接口。


3、List，可以通过get()方法来一次取出一个元素。使用数字来选择一堆对象中的一个，get(0)...。(add/get)


4、一般使用ArrayList。用LinkedList构造堆栈stack、队列queue。

5、Map用 put(k,v) / get(k)，还可以使用containsKey()/containsValue()来检查其中是否含有某个key/value。

 6、Map中元素，可以将key序列、value序列单独抽取出来。
使用keySet()抽取key序列，将map中的所有keys生成一个Set。
使用values()抽取value序列，将map中的所有values生成一个Collection。

为什么一个生成Set，一个生成Collection？那是因为，key总是独一无二的，value允许重复。