Java之Java集合框架

（本文为博主JAVA课程学习总结）

一．集合框架介绍

集合框架：用来表示和操作集合的统一的架构。

集合类存放java.util包中。

较重要的几个集合类与相关接口：Iterable（迭代器接口）、Collection（类集接口）、List（列表接口）、Set（数据集接口）、Queue（队列）、Map（键-值对组合映射表）

层次结构图（这张图片很重要，箭头指向父类）：

（源自海同网校）

 

（一）Iterable接口

通过Iterable接口可以实现“foreach”语句（增强for循环），即：

 

Iterator：迭代器类，是Iterable接口中的方法，也作为另一个接口存在。Iterable接口的Iterator方法是返回一个迭代器（即Iterator对象）。而Iterator接口中的方法实现依赖于迭代器的当前迭代位置。二者不同，具体可查看API文档。

通过Iterator迭代器实现ArrayList的元素遍历：

 

Listiterator:是Iterator的子类，允许双向遍历集合并修改和删除元素。

 

（二）Collection接口

Collection接口是层次结构中的根接口。

Collection接口定义的方法：int size()，boolean isEmpty()，boolean contains(Object o)……（具体可参照API说明文档）

（三）List、Set、Map接口

List接口：对Collection接口的扩展，有序且可重复。

Set接口：对Collection接口的扩展，无序且不可重复。

Map（映射）接口：存储关键字-值对的对象（简称键值对）。当给定一个关键字时，可查询得到它的值。这里关键字和值都可以是对象。

注意：Map不是Collection的子接口，故无法采用迭代器遍历。

 

二．List容器

List容器中，有些类似于数组，可以直接通过元素在列表中的位置来访问元素。

（一）ArrayList —— 动态数组

ArrayList常用方法：

E get（int index） 返回列表中指定位置上的元素（E为ArrayList中的类型参数）

int indexOf（Object o） 返回此列表中首次出现指定元素的索引，若不包含则返回-1。

具体可查看API文档。

优点：ArrayList查询效率较高。且ArrayList的实现是不同步的，所以在单线程中效率较高。

缺点：插入、删除效率低。

（二）LinkedList —— 链表

常用方法：

void addFirst(E e)     将指定元素插入此列表的开头。

E removeFirst()      移除并返回此列表的第一个元素。

LinkedList继承了Deque（Queue的子类），故具有双向队列的一些特有性质。

优点：做插入、删除效率较高。

缺点：查询效率低。

三．Map容器

Map容器中的键（key）必须是唯一的，值（value）是可以重复的。

注：有些映射可以接收null键与null值，而有些不行。

支持映射的接口：Map、Map.Entry、SortedMap。

常用方法：int size（）、boolean isEmpty（）、boolean containsKey（Object key）、boolean containsValue（Object value）、V get（Object key）、V put（K key, V value）、Set<Map.Entry<K,V>>entrySet()（返回包含映射关系的Set视图）……

具体可参照API说明文档

（一）Map.Entry接口

Map.Entry接口类似于Iterator接口，表示的是键值对（映射项），它是Map接口的内部接口。

（二）HashMap

HashMap类是基于哈希表的Mao接口实现。（允许使用null键和null值）

注：HashMap不保证映射的顺序。

构造方法与常用方法可参照API文档。

Hashtable是HashMap的前身。

设计Hashode（）方法时，最好让不相等的对象生成不同的整数结果。（如果编程者对HashCode方法有特定要求，可进行重写。）

四．Set容器

Set容器是一个不包含重复元素的Collection，最多包含一个null元素。Set容器无法保证元素顺序。

（一）HashSet

HashSet使用哈希表进行存储。

HashSet中的方法全部继承自父类和接口。

HashSet实际上是HashMap的一个实例，HashSet的内部操作底层数据是HashMap的key。

（二）TreeSet

TreeSet：通过使用树来进行对Set中的对象进行升序存储。（是TreeMap的一个实例，TreeSet的内部操作底层数据是TreeMap的key）

优点：访问和检索速度很快，适用于存储大量需要快速检索的排序信息。

五．Collections类

Collections类中包含了若干类集和映射的算法，也就是说Collections类是为上述的几种特殊的类集和映射服务的，我们可以通过调用Collections类来实现对数据的排序处理等。

常用方法：

public static int binarySearch（List<T>  list, T key）  

使用二分搜索法搜索指定列表，以获得指定对象。

public static void reverse（List<？> list）

反转指定列表中元素的顺序。

public static void shuffle（List<？> list）

打乱指定列表中元素的顺序。

……（具体可查看API文档）