Java 集合框架

集合框架被設(shè)計(jì)成要滿足以下幾個(gè)目標(biāo)

• 該框架必須是高性能的横浑∶韧龋基本集合（動(dòng)態(tài)數(shù)組乾忱，鏈表讥珍，樹(shù)，哈希表）的實(shí)現(xiàn)也必須是高效的
• 該框架允許不同類型的集合窄瘟，以類似的方式工作衷佃，具有高度的互操作性
• 對(duì)一個(gè)集合的擴(kuò)展和適應(yīng)必須是簡(jiǎn)單的

為此，整個(gè)集合框架就圍繞一組標(biāo)準(zhǔn)接口而設(shè)計(jì)

我們可以直接使用這些接口的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)寞肖，諸如： LinkedList, HashSet, 和 TreeSet等,除此之外你也可以通過(guò)這些接口實(shí)現(xiàn)自己的集合

集合框架是一個(gè)用來(lái)代表和操縱集合的統(tǒng)一架構(gòu)

所有的集合框架都包含如下內(nèi)容

1. 接口： 是代表集合的抽象數(shù)據(jù)類型纲酗。接口允許集合獨(dú)立操縱其代表的細(xì)節(jié)。在面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言新蟆，接口通常形成一個(gè)層次
2. 實(shí)現(xiàn)（類）： 是集合接口的具體實(shí)現(xiàn)觅赊。從本質(zhì)上講，它們是可重復(fù)使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
3. 算法： 是實(shí)現(xiàn)集合接口的對(duì)象里的方法執(zhí)行的一些有用的計(jì)算琼稻，例如：搜索和排序吮螺。這些算法被稱為多態(tài)，那是因?yàn)橄嗤姆椒梢栽谙嗨频慕涌谏嫌兄煌膶?shí)現(xiàn)

除了集合帕翻，該框架也定義了幾個(gè)Map接口和類鸠补。Map里存儲(chǔ)的是鍵/值對(duì)。盡管 Map 不是collections嘀掸，但是它們完全整合在集合中

集合框架體系如圖所示

image

Java 集合框架提供了一套性能優(yōu)良紫岩，使用方便的接口和類，java集合框架位于 java.util包中睬塌， 所以當(dāng)使用集合框架的時(shí)候需要進(jìn)行導(dǎo)包

集合接口

集合框架定義了一些接口

下表列出了這些接口

Set 和 List 的區(qū)別

1. Set 接口實(shí)例存儲(chǔ)的是無(wú)序的腮郊，不重復(fù)的數(shù)據(jù)摹蘑。List 接口實(shí)例存儲(chǔ)的是有序的筹燕，可以重復(fù)的元素
2. Set 檢索效率低下，刪除和插入效率高衅鹿，插入和刪除不會(huì)引起元素位置改變撒踪，實(shí)現(xiàn)類有 HashSet,TreeSet
3. List 和數(shù)組類似，可以動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)大渤，根據(jù)實(shí)際存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度自動(dòng)增長(zhǎng) List 的長(zhǎng)度制妄。查找元素效率高，插入刪除效率低泵三，因?yàn)闀?huì)引起其他元素位置改變耕捞，實(shí)現(xiàn)類有 ArrayList,LinkedList,Vector

集合實(shí)現(xiàn)類 ( 集合類 )

Java 提供了一套實(shí)現(xiàn)了 Collection 接口的標(biāo)準(zhǔn)集合類

其中一些是具體類，這些類可以直接拿來(lái)使用烫幕，而另外一些是抽象類俺抽，提供了接口的部分實(shí)現(xiàn)

標(biāo)準(zhǔn)集合類匯總于下表

下表列出了 java.util 包中定義的類

集合算法

集合框架定義了幾種算法，可用于集合和映射

這些算法被定義為集合類的靜態(tài)方法

在嘗試比較不兼容的類型時(shí)外臂，一些方法能夠拋出 ClassCastException異常

當(dāng)試圖修改一個(gè)不可修改的集合時(shí)坐儿，拋出 UnsupportedOperationException 異常

集合定義三個(gè)靜態(tài)的變量：EMPTY_SET，EMPTY_LIST宋光，EMPTY_MAP貌矿，這些變量都不可改變

如何使用迭代器

通常情況下，可能會(huì)想要遍歷一個(gè)集合中的元素罪佳。例如逛漫，顯示集合中的每個(gè)元素

一般遍歷數(shù)組都是采用 for 循環(huán)或者增強(qiáng) for，這兩個(gè)方法也可以用在集合框架赘艳，但是還有一種方法是采用迭代器遍歷集合框架酌毡，它是一個(gè)對(duì)象克握，實(shí)現(xiàn)了Iterator 接口或 ListIterator 接口

迭代器能夠通過(guò)循環(huán)來(lái)得到或刪除集合的元素

ListIterator 繼承了 Iterator，以允許雙向遍歷列表和修改元素

下面的代碼列出了 Iterator 和 listIterator 接口提供的所有方法

import java.util.*;

public class Test{
 public static void main(String[] args) {
     List<String> list=new ArrayList<String>();
     list.add("Hello");
     list.add("World");
     list.add("HAHAHAHA");
     //第一種遍歷方法使用foreach遍歷List
     for (String str : list) {            //也可以改寫(xiě)for(int i=0;i<list.size();i++)這種形式
        System.out.println(str);
     }

     //第二種遍歷枷踏，把鏈表變?yōu)閿?shù)組相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行遍歷
     String[] strArray=new String[list.size()];
     list.toArray(strArray);
     for(int i=0;i<strArray.length;i++) //這里也可以改寫(xiě)為  foreach(String str:strArray)這種形式
     {
        System.out.println(strArray[i]);
     }

    //第三種遍歷 使用迭代器進(jìn)行相關(guān)遍歷

     Iterator<String> ite=list.iterator();
     while(ite.hasNext())//判斷下一個(gè)元素之后有值
     {
         System.out.println(ite.next());
     }
 }
}

范例中的三種方法都是用來(lái)遍歷 ArrayList 集合菩暗，第三種方法是采用迭代器的方法，該方法可以不用擔(dān)心在遍歷的過(guò)程中會(huì)超出集合的長(zhǎng)度

遍歷 Map

import java.util.*;

public class Test{
     public static void main(String[] args) {
      Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
      map.put("1", "value1");
      map.put("2", "value2");
      map.put("3", "value3");

      //第一種：普遍使用旭蠕，二次取值
      System.out.println("通過(guò)Map.keySet遍歷key和value：");
      for (String key : map.keySet()) {
       System.out.println("key= "+ key + " and value= " + map.get(key));
      }

      //第二種
      System.out.println("通過(guò)Map.entrySet使用iterator遍歷key和value：");
      Iterator<Map.Entry<String, String>> it = map.entrySet().iterator();
      while (it.hasNext()) {
       Map.Entry<String, String> entry = it.next();
       System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
      }

      //第三種：推薦停团，尤其是容量大時(shí)
      System.out.println("通過(guò)Map.entrySet遍歷key和value");
      for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
       System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
      }

      //第四種
      System.out.println("通過(guò)Map.values()遍歷所有的value，但不能遍歷key");
      for (String v : map.values()) {
       System.out.println("value= " + v);
      }
     }
}