容器的概念

容器：容纳数据元素的器皿，但只存储引用类型对象

容器的概念与数组相似，都是为了存储数据而存在的，但容器的应用范围更为广泛

在 Java 的容器体系中，存在一个 Collection 接口，作为容器的顶级接口存在

由它派生出两个子接口 List、Set，同时，还存一个独立于该接口的容器接口 Map，也是容器的顶级接口

也就是说，Java 的容器中存在两个顶部接口，Collection 接口、Map 接口

详细的继承、实现关系，可以借助 IDEA 的图表功能查看，这里图片较为简略

Collection 接口定义的两个子接口 List 、Set，都是单例集合，每次只能存储一个数据元素

Map 接口则是双例集合，按照键值的 K,V 的形式，同时存储两个数据元素

对于 Map，第一个元素 键 相当于第二个元素 值 的地址

简单理解 List 列表容器中的索引下标与值，但 Map 中的键可以自由定义

在 Collection 接口中，定义了如下的公共方法

• boolean add(Object element) ：增加元素到容器内
• boolean remove(Object element) ：从容器中移除元素
• boolean contains(Object element) ：容器中是否包含该元素
• int size() ：容器中元素的个数
• boolean isEmpty() ：容器是否为空
• void clear() ：清空容器中的所有元素
• Iterator iterator() ：获取迭代器，遍历所有元素
• boolean containsAll(Collection c) ：本容器是否包含目标容器的所有元素
• boolean addAll(Collection c) ：将目标容器的元素加入到本容器中
• boolean removeAll(Collection c) ：移除本容器和目标容器都存在的元素
• boolean retainAll(Collection c) ：移除本容器和目标容器都不存在的元素
• Object[] toArray() ：转换为 Object 数组

基于 Collection() 接口定义的方法，可以发现，偏向于无序 Set 集合

List 接口

List 接口存在两大特征

1. 数据元素 有序存储，存在索引下标
2. 数据元素 重复存储，存在相同元素

List 接口在继承 Collection 接口的基础上，扩展了如下方法

• void add(int index, Object ekement) ：指定位置插入元素，此后元素后移
• Object set(int index, Object ekement) ：修改指定位置的元素
• Object get(int index) ：返回指定位置的元素
• Object remove(int index) ：删除指定位置的元素，此后元素前移
• int indexOf(Object o) ：返回第一个匹配元素的索引，若不存在则为 -1
• int lastIndexOf(Object o) ：返回最后一个匹配元素的索引，不存在返回 -1

List 中扩展的方法，是需要索引下标的介入，数据元素是有序存储、取出

Map 接口

之前提到过，Map 并没有继承 Collection 接口

Map 接口是独立存在的容器接口，而 Collection 接口下的实现类，为单例容器

对于Map的双例容器，也可以称为 键值容器，以 K、V 的形式进行存储

简单的理解，Map 每次存储的数据元素是成对出现的，而单例集合仅存在一个元素

对于 Map 容器中的键 K，可以 简单的看作是列表容器的索引，只是该“索引”可以自定义

Map 中的键、值，键不可以重复；值可以重复；且 一个键对应一个值

以下是 Map 中定义的常用方法

• V put(K key, V value)：添加元素，以 K、V 键值对的形式
• V get(Object key)：根据 key，获取 Value
• V remove(Object key)：删除指定 Key
• boolean containskey(Object key)：是否存在指定 Key
• Set keySet()：获取 Map 中的所有 key，存储入 Set 中
• void clear()：删除 Map 中的所有键值对

值得注意的是，Map 中的添加，已经有 add() 变更为了 put()

Map 接口、Collection 接口，需要注意使用上的差异

在 Map 集合中，常用的有 HashMap、TreeMap

Set 接口

Set 接口存在两大特征

1. 数据元素 无序存储，不存在索引下标
2. 数据元素 不可重复，不存在相同元素

Set 接口并未扩展 Collection 接口的方法，这也是容器，可以被称为集合容器的缘由

未扩展 Collection 接口方法的 Set 接口，其内部方法无变动

• boolean add(Object element) ：增加元素到容器内
• boolean remove(Object element) ：从容器中移除元素
• boolean contains(Object element) ：容器中是否包含该元素
• int size() ：容器中元素的个数
• boolean isEmpty() ：容器是否为空
• void clear() ：清空容器中的所有元素
• Iterator iterator() ：获取迭代器，遍历所有元素
• boolean containsAll(Collection c) ：本容器是否包含目标容器的所有元素
• boolean addAll(Collection c) ：将目标容器的元素加入到本容器中
• boolean removeAll(Collection c) ：移除本容器和目标容器都存在的元素
• boolean retainAll(Collection c) ：移除本容器和目标容器都不存在的元素
• Object[] toArray() ：转换为 Object 数组