Java集合框架

最新推荐文章于 2025-04-24 23:10:09 发布

原创最新推荐文章于 2025-04-24 23:10:09 发布 · 118 阅读

CC 4.0 BY-SA版权

集合框架：
用于存储数据的容器。

从上面的集合框架图可以看到，Java 集合框架主要包括两种类型的容器，一种是集合（Collection），存储一个元素集合，另一种是图（Map），存储键/值对映射。Collection 接口又有 3 种子类型，List、Set 和 Queue，再下面是一些抽象类，最后是具体实现类，常用的有 ArrayList、LinkedList、HashSet、LinkedHashSet、HashMap、LinkedHashMap 等等。

集合框架是一个用来代表和操纵集合的统一架构。所有的集合框架都包含如下内容：

接口：是代表集合的抽象数据类型。例如 Collection、List、Set、Map 等。之所以定义多个接口，是为了以不同的方式操作集合对象

实现（类）：是集合接口的具体实现。从本质上讲，它们是可重复使用的数据结构，例如：ArrayList、LinkedList、HashSet、HashMap。

算法：是实现集合接口的对象里的方法执行的一些有用的计算，例如：搜索和排序。这些算法被称为多态，那是因为相同的方法可以在相似的接口上有着不同的实现。

特点：

对象封装数据，对象多了也需要存储。集合用于存储对象。

对象的个数确定可以使用数组，对象的个数不确定的可以用集合。因为集合是可变长度的。

集合和数组的区别：

1.数组是固定长度的；集合可变长度的。

2.数组可以存储基本数据类型，也可以存储引用数据类型；集合只能存储引用数据类型。

3.数组存储的元素必须是同一个数据类型；集合存储的对象可以是不同数据类型。

使用集合框架的好处：

1.容量自增长；
2.提供了高性能的数据结构和算法，使编码更轻松，提高了程序速度和质量；
3.允许不同 API 之间的互操作，API之间可以来回传递集合；
4.可以方便地扩展或改写集合，提高代码复用性和可操作性。
5.通过使用JDK自带的集合类，可以降低代码维护和学习新API成本。

ArrayList：

1.ArrayList 类是一个可以动态修改的数组，与普通数组的区别就是它是没有固定大小的限制，我们可以添加或删除元素。

2.ArrayList 继承了 AbstractList ，并实现了 List 接口。

ArrayList 类位于 java.util 包中，使用前需要引入它，语法格式如下：

import java.util.ArrayList; // 引入 ArrayList 类

ArrayList<E> objectName =new ArrayList<>();　 // 初始化

E: 泛型数据类型，用于设置 objectName 的数据类型，只能为引用数据类型。
objectName: 对象名。
ArrayList 是一个数组队列，提供了相关的添加、删除、修改、遍历等功能。

LinkedList：

链表（Linked list）是一种常见的基础数据结构，是一种线性表，但是并不会按线性的顺序存储数据，而是在每一个节点里存到下一个节点的地址。
Java LinkedList（链表）类似于 ArrayList，是一种常用的数据容器。
与 ArrayList 相比，LinkedList 的增加和删除对操作效率更高，而查找和修改的操作效率较低。

LinkedList 类位于 java.util 包中，使用前需要引入它，语法格式如下：

// 引入 LinkedList 类
import java.util.LinkedList; 

LinkedList<E> list = new LinkedList<E>();   // 普通创建方法
或者
LinkedList<E> list = new LinkedList(Collection<? extends E> c); // 使用集合创建链表

HashSet：

1.HashSet 基于 HashMap 来实现的，是一个不允许有重复元素的集合。

2.HashSet 允许有 null 值。

3.HashSet 是无序的，即不会记录插入的顺序。

4.HashSet 不是线程安全的，如果多个线程尝试同时修改 HashSet，则最终结果是不确定的。您必须在多线程访问时显式同步对 HashSet 的并发访问。

5.HashSet 实现了 Set 接口。

HashSet 类位于 java.util 包中，使用前需要引入它，语法格式如下：

import java.util.HashSet; // 引入 HashSet 类

创建一个 HashSet 对象 sites，用于保存字符串元素，语法格式如下：

HashSet<String> sites = new HashSet<String>();

HashMap：

1.HashMap 是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射。

2.HashMap 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。

3.HashMap 是无序的，即不会记录插入的顺序。

4.HashMap 继承于AbstractMap，实现了 Map、Cloneable、java.io.Serializable 接口。

5.HashMap 的 key 与 value 类型可以相同也可以不同，可以是字符串（String）类型的 key 和 value，
也可以是整型（Integer）的 key 和字符串（String）类型的 value。

创建一个 HashMap 对象 Sites，整型（Integer）的 key 和字符串（String）类型的 value，语法格式如下：

HashMap<Integer, String> Sites = new HashMap<Integer, String>();

Iterator（迭代器）

Java Iterator（迭代器）不是一个集合，它是一种用于访问集合的方法，可用于迭代 ArrayList 和 HashSet 等集合。

Iterator 是 Java 迭代器最简单的实现，ListIterator 是 Collection API 中的接口，它扩展了 Iterator 接口。

迭代器 it 的两个基本操作是 next 、hasNext 和 remove。

1.调用 it.next() 会返回迭代器的下一个元素，并且更新迭代器的状态。

2.调用 it.hasNext() 用于检测集合中是否还有元素。

3.调用 it.remove() 将迭代器返回的元素删除。