集合框架体系如图所示
Java 集合框架提供了一套性能优良,使用方便的接口和类,java集合框架位于java.util包中, 所以当使用集合框架的时候需要进行导包。
集合接口
集合框架定义了一些接口。本节提供了每个接口的概述:
序号
接口描述
1
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。
2
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。
3
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。
4
SortedSet
继承于Set保存有序的集合。
5
Map
Map 接口存储一组键值对象,提供key(键)到value(值)的映射。
6
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。
7
SortedMap
继承于 Map,使 Key 保持在升序排列。
8
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。
Set和List的区别
1. Set 接口实例存储的是无序的,不重复的数据。List 接口实例存储的是有序的,可以重复的元素。
2. Set检索效率低下,删除和插入效率高,插入和删除不会引起元素位置改变 **<实现类有HashSet,TreeSet>**。
3. List和数组类似,可以动态增长,根据实际存储的数据的长度自动增长List的长度。查找元素效率高,插入删除效率低,因为会引起其他元素位置改变 <实现类有ArrayList,LinkedList,Vector> 。
集合实现类(集合类)
Java提供了一套实现了Collection接口的标准集合类。其中一些是具体类,这些类可以直接拿来使用,而另外一些是抽象类,提供了接口的部分实现。
标准集合类汇总于下表:
序号
类描述
1
AbstractCollection
实现了大部分的集合接口。
2
AbstractList
继承于AbstractCollection 并且实现了大部分List接口。
3
AbstractSequentialList
继承于 AbstractList ,提供了对数据元素的链式访问而不是随机访问。
4
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:
Listlist=Collections.synchronizedList(newLinkedList(...));
LinkedList 查找效率低。
5
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。ArrayList 增长当前长度的50%,插入删除效率低。
6
AbstractSet
继承于AbstractCollection 并且实现了大部分Set接口。
7
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。
8
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。
9
TreeSet
该类实现了Set接口,可以实现排序等功能。
10
AbstractMap
实现了大部分的Map接口。
11
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。
12
TreeMap
继承了AbstractMap,并且使用一颗树。
13
WeakHashMap
继承AbstractMap类,使用弱密钥的哈希表。
14
LinkedHashMap
继承于HashMap,使用元素的自然顺序对元素进行排序.
15
IdentityHashMap
继承AbstractMap类,比较文档时使用引用相等。
序号
类描述
1
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。
2
Stack
栈是Vector的一个子类,它实现了一个标准的后进先出的栈。
3
Dictionary
Dictionary 类是一个抽象类,用来存储键/值对,作用和Map类相似。
4
Hashtable
Hashtable 是 Dictionary(字典) 类的子类,位于 java.util 包中。
5
Properties
Properties 继承于 Hashtable,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。
6
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。
集合算法
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。
序号
算法描述
1
Collection Algorithms
这里是一个列表中的所有算法实现。
如何使用迭代器
通常情况下,你会希望遍历一个集合中的元素。例如,显示集合中的每个元素。
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 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。
序号
迭代器方法描述
1
使用 Java Iterator
这里通过实例列出Iterator和listIterator接口提供的所有方法。
遍历 ArrayList
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");
//第一种遍历方法使用foreach遍历List
for (String str : list) { //也可以改写for(int i=0;i<list.size();i++)这种形式
System.out.println(str);
}
//第二种遍历,把链表变为数组相关的内容进行遍历
String[] strArray=new String[list.size()];
list.toArray(strArray);
for(int i=0;i<strArray.length;i++) //这里也可以改写为 foreach(String str:strArray)这种形式
{
System.out.println(strArray[i]);
}
//第三种遍历 使用迭代器进行相关遍历
Iterator<String> ite=list.iterator();
while(ite.hasNext())//判断下一个元素之后有值
{
System.out.println(ite.next());
}
}
}
遍历 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");
//第一种:普遍使用,二次取值
System.out.println("通过Map.keySet遍历key和value:");
for (String key : map.keySet()) {
System.out.println("key= "+ key + " and value= " + map.get(key));
}
//第二种
System.out.println("通过Map.entrySet使用iterator遍历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());
}
//第三种:推荐,尤其是容量大时
System.out.println("通过Map.entrySet遍历key和value");
for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
}
//第四种
System.out.println("通过Map.values()遍历所有的value,但不能遍历key");
for (String v : map.values()) {
System.out.println("value= " + v);
}
}
}