Java学习之路(11)----集合框架

集合框架

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。

除了集合,该框架也定义了几个 Map 接口和类。Map 里存储的是键/值对。尽管 Map 不是集合,但是它们完全整合在集合中。

接口

Collection 接口

Collection 是最基本的集合接口,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++,只提供继承于的子接口(如List和set)。
Collection 接口存储一组不唯一,无序的对象。

List 接口

List接口是一个有序的 Collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置,能够通过索引(元素在List中位置,类似于数组的下标)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

Map 接口存储一组键值对象,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

这是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。

所以next()处理返回得值需要强制转换

实现类

AbstractCollection (抽象)

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。

LinkedList

该类实现了List接口,允许有null(空)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<String> list = Collections.synchronizedList(new LinkedList()); 

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(可能是因为插入效率低)。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。
需要添加比较器或者实现Comparable接口

AbstractMap

实现了大部分的Map接口。

HashMap

HashMap 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(这是什么??)

继承AbstractMap类,++比较文档时使用引用相++等。

传统遗留的数据结构

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

Dictionary 类是一个抽象类,用来存储键/值对,作用和Map类相似。

Hashtable

Hashtable 实现了 Dictionary(字典) ,,位于 java.util 包中。实现了Map接口

Properties

Properties 继承于 Hashtable.Properties 类,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。

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。

Collection Algorithms

这里是一个列表中的所有算法实现。Collections算法熟悉

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(单向遍历、不可修改) 接口或ListIterator接口。

迭代器,使你能够通过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

比较器

TreeSet和TreeMap的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。

总结

  • 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。
  • 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。
  • 集合框架的类和接口均在java.util包中。
  • 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

类:第一个字母大写,若由多个词组合而成,所有单词首字母大写

方法:小写,若由多个词组合而成,从第二个单词开始首字母大写

import java.util.*;
public class ArrayListDemo{
	
	// public static void main(String[] args){
		// int i;
		// List<String> list1 = new ArrayList<String>();
		// list1.add("gyy");
		// list1.add("g1");
		// list1.add("g2");
		
		// for(String str:list1){
			
			// System.out.println(str);
		// }
		
		// String[] s = new String[list1.size()];
		
		// list1.toArray(s);
		// for(i=0;i<s.length;i++){
			
			// System.out.println(s[i]);
		// }
		
		// Iterator<String> ii = list1.iterator();//Iterator是抽像的,无法实例化
		// while(ii.hasNext()){
			// System.out.println(ii.next());
		// }
	// }
	
	
	public static void main(String[] args){
		int i;
		List<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
		list1.add(11);
		list1.add(22);
		list1.add(33);
		
		for(Integer l1:list1){
			
			System.out.println(l1);
		}
		
		Integer[] s = new Integer[list1.size()];
		
		list1.toArray(s);
		for(i=0;i<s.length;i++){
			
			System.out.println(s[i]);
		}
		int[] kk= new int[list1.size()];
		int j=0;
		Iterator<Integer> ii = list1.iterator();//Iterator是抽像的,无法实例化
		
		while(ii.hasNext()){
			kk[j]=ii.next().intValue();
			System.out.println(kk[j]);
			j++;
		}
		for(int k:kk){
			System.out.println("-------");
			System.out.println(k);
		}
		
	}
}
//map遍历
import java.util.*;
public class MapIteratorDemo{
	
	public static void main(String[] args){
		
		Map<String,String> mm = new HashMap<String,String>();
		mm.put("gyy","11g");
		mm.put("gy1","12g");
		mm.put("gy2","13g");
		System.out.println("---key---");
		for(String key:mm.keySet()){
			
			System.out.println(key);
		}
		System.out.println("---v---");
		for(String v:mm.values()){//方法小写。类大写
			System.out.println(v);
		}
		System.out.println("---kk-vv----");
		for(Map.Entry<String,String> ee:mm.entrySet()){
			
			System.out.println(ee);
		}
		
		Iterator<Map.Entry<String,String>> ii = mm.entrySet().iterator();
		System.out.println("---iterator---");
		while(ii.hasNext()){
			System.out.println(ii.next());
		}
		
	}
}
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