(图在最下面)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接口又有两个子接口,List和Set,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框架。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。
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。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。
一、集合接口:
1.Collection
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Collection的子接口(如List和Set),Collection接口存储一组不唯一,没有顺序的对象。
2.List
List接口是一个有顺序的Collection,使用此接口能够精确地控制每个元素插入的位置,能够通过索引(元素在List中的位置,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List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.Map
Map接口存储一组键值对对象,提供key(键)到value(值)的映射。
5.Map.Entry
Map.Entry描述在一个Map中的一个元素(键/值对),是一个Map的内部接口。
二、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的改变,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。
三、集合实现类
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.LinkedList:该类实现了List接口,允许有null元素。主要用于创建链表数据结构,LinkedList查找效率低。
4.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,提供更好地性能。
5.AbstractSet:继承于AbstractCollection并且实现了大部分Set接口。
6.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,但最多只能有一个。
7.LinkedHashSet:具有可预知迭代顺序的Set接口的哈希表和链表列表实现。
8.TreeSet:该类实现了Set接口,可以实现排序等功能。
9.AbstractMap:实现了大部分的Map接口。
10.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。
11.TreeMap:继承了AbstractMap,并且使用一棵树。
12.LinkedHashMap:继承于HashMap,使用元素的自然顺序对元素进行排序。
13.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。
14.HashTable:HashTable是Dictionary(字典)类的子类,位于java.util包中。
四、迭代器的使用(遍历集合)
1、遍历ArrayList
/**
*/
public class TestArrayList {
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList<>();
list.add(“吴永吉”);
list.add(“吴宇涛”);
list.add(“吴旭东”);
//第一种遍历:使用普通for
System.out.println(“第一种遍历:”);
for(int i=0;i<list.size();i++) {
System.out.println(list.get(i));
}
//第二种遍历:使用foreach
System.out.println(“第二种遍历:”);
for(String str:list) {
System.out.println(str);
}
//第三种遍历:将list转换为数组相关的内容进行遍历
System.out.println(“第三种遍历:”);
String[] strArray = new String[list.size()];
list.toArray(strArray);
for(String str:strArray) {
System.out.println(str);
}
//第四种遍历:使用迭代器进行遍历
System.out.println(“第四种遍历:”);
Iterator iter = list.iterator();
while(iter.hasNext()) { //判断下一个元素之后是否有值
System.out.println(iter.next());
}
}
}
2、遍历HashSet
/**
*/
public class TestHashSet {
public static void main(String[] args) {
Set set = new HashSet<>();
set.add(“吴永吉”);
set.add(“吴宇涛”);
set.add(“吴旭东”);
//第一种遍历:使用foreach
System.out.println(“第一种遍历:”);
for(String str:set) {
System.out.println(str);
}
//第二种遍历:将set转换为数组相关的内容进行遍历
System.out.println(“第二种遍历:”);
String[] strArray = new String[set.size()];
set.toArray(strArray);
for(String str:strArray) {
System.out.println(str);
}
//第三种遍历:使用迭代器进行遍历
System.out.println(“第三种遍历:”);
Iterator iter = set.iterator();
while(iter.hasNext()) { //判断下一个元素之后是否有值
System.out.println(iter.next());
}
}
}
3、遍历HashMap
/**
*/
public class TestHashMap {
public static void main(String[] args) {
Map<Integer,String> map = new HashMap<>();
map.put(1, “吴永吉”);
map.put(2, “吴宇涛”);
map.put(3, “吴旭东”);
//第一种遍历:使用Map.keySet遍历key和value
System.out.println(“第一种遍历:”);
for(Integer key:map.keySet()) {
System.out.println(“key:”+key+",value:"+map.get(key));
}
//第二种遍历:通过Map.entrySet使用iterator遍历key和value
System.out.println(“第二种遍历:”);
Iterator<Map.Entry<Integer, String>> iter = map.entrySet().iterator();
while(iter.hasNext()) {
Map.Entry<Integer,String> entry = iter.next();
System.out.println(“key:”+entry.getKey()+",value:"+entry.getValue());
}
//第三种遍历:通过Map.entrySet遍历key和value
System.out.println(“第三种遍历:”);
for(Map.Entry<Integer,String> entry:map.entrySet()) {
System.out.println(“key:”+entry.getKey()+",value:"+entry.getValue());
}
//第四种遍历:通过Map.values()遍历所有的value,但不能遍历key
System.out.println(“第四种遍历:”);
for(String str:map.values()) {
System.out.println(“value:”+str);
}
}
}
五、总结:
Java集合框架为程序员提供了预先包装的数据结构来操纵它们,集合是一个对象,可容纳其它对象的引用。集合接口声明对每一种类型的集合可以执行相应的操作。集合框架的类和接口均在java.util包中。在使用泛型的情况下,泛型中的数据类型会限制集合中相应的数据类型,所以在取出时就是泛型中规定的数据类型;当没有使用泛型时,有任何对象加入集合类后,会自动转变为Object类型,所以在取出的时候,需要进行强制类型转换。