Java學(xué)習(xí):Java集合框架詳解

早在Java 2中之前,Java就提供了特設(shè)類。比如:Dictionary, Vector, Stack, 和Properties這些類用來(lái)存儲(chǔ)和操作對(duì)象組。

雖然這些類都非常有用,但是它們?nèi)鄙僖粋€(gè)核心的,統(tǒng)一的主題。由于這個(gè)原因,使用Vector類的方式和使用Properties類的方式有著很大不同。

集合框架被設(shè)計(jì)成要滿足以下幾個(gè)目標(biāo):

[if !supportLists]§ [endif]

該框架必須是高性能的?;炯希▌?dòng)態(tài)數(shù)組,鏈表,樹,哈希表)的實(shí)現(xiàn)也必須是高效的。

[if !supportLists]§ [endif]

[if !supportLists]§ [endif]

該框架允許不同類型的集合,以類似的方式工作,具有高度的互操作性。

小編相信這里有很多學(xué)習(xí)java的朋友,小編整理了一份java方面的學(xué)習(xí)資料,想要獲取的可以加我的java學(xué)習(xí)群的喲,928204055。歡迎愛(ài)學(xué)習(xí)Java的你們。

[if !supportLists]§ [endif]

[if !supportLists]§ [endif]

對(duì)一個(gè)集合的擴(kuò)展和適應(yīng)必須是簡(jiǎn)單的。

[if !supportLists]§ [endif]

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)。你可以直接使用這些接口的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn),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:

[if !supportLists]§ [endif]

接口:是代表集合的抽象數(shù)據(jù)類型。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,接口通常形成一個(gè)層次。

[if !supportLists]§ [endif]

[if !supportLists]§ [endif]

實(shí)現(xiàn)(類):是集合接口的具體實(shí)現(xiàn)。從本質(zhì)上講,它們是可重復(fù)使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

[if !supportLists]§ [endif]

[if !supportLists]§ [endif]

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,例如:搜索和排序。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)。

[if !supportLists]§ [endif]

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

集合框架體系如圖所示

Java 集合框架提供了一套性能優(yōu)良,使用方便的接口和類,java集合框架位于java.util包中, 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。本節(jié)提供了每個(gè)接口的概述:

序號(hào)接口描述

1Collection接口

Collection 是最基本的集合接口,一個(gè) Collection 代表一組 Object,Java不提供直接繼承自Collection的類,只提供繼承于的子接口(如List和set)。

2List接口

List接口是一個(gè)有序的Collection,使用此接口能夠精確的控制每個(gè)元素插入的位置,能夠通過(guò)索引(元素在List中位置,類似于數(shù)組的小標(biāo))來(lái)訪問(wèn)List中的元素,而且允許有相同的元素。

3Set

Set 具有與 Collection 完全一樣的接口,只是行為上不同,Set 不保存重復(fù)的元素。

4SortedSet

繼承于Set保存有序的集合。

5Map

將唯一的鍵映射到值。

6Map.Entry

描述在一個(gè)Map中的一個(gè)元素(鍵/值對(duì))。是一個(gè)Map的內(nèi)部類。

7SortedMap

繼承于Map,使Key保持在升序排列。

8Enumeration

這是一個(gè)傳統(tǒng)的接口和定義的方法,通過(guò)它可以枚舉(一次獲得一個(gè))對(duì)象集合中的元素。這個(gè)傳統(tǒng)接口已被迭代器取代。

Set和List的區(qū)別

[if !supportLists]§ [endif]

1. Set 接口實(shí)例存儲(chǔ)的是無(wú)序的,不重復(fù)的數(shù)據(jù)。List 接口實(shí)例存儲(chǔ)的是有序的,可以重復(fù)的元素。

[if !supportLists]§ [endif]

[if !supportLists]§ [endif]

2. Set檢索效率低下,刪除和插入效率高,插入和刪除不會(huì)引起元素位置改變 <實(shí)現(xiàn)類有HashSet,TreeSet>。

[if !supportLists]§ [endif]

[if !supportLists]§ [endif]

3. List和數(shù)組類似,可以動(dòng)態(tài)增長(zhǎng),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。查找元素效率高,插入刪除效率低,因?yàn)闀?huì)引起其他元素位置改變 <實(shí)現(xiàn)類有ArrayList,LinkedList,Vector> 。

[if !supportLists]§ [endif]

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,而另外一些是抽象類,提供了接口的部分實(shí)現(xiàn)。

標(biāo)準(zhǔn)集合類匯總于下表:

序號(hào)類描述

1AbstractCollection

實(shí)現(xiàn)了大部分的集合接口。

2AbstractList

繼承于AbstractCollection 并且實(shí)現(xiàn)了大部分List接口。

3AbstractSequentialList

繼承于 AbstractList ,提供了對(duì)數(shù)據(jù)元素的鏈?zhǔn)皆L問(wèn)而不是隨機(jī)訪問(wèn)。

4LinkedList

該類實(shí)現(xiàn)了List接口,允許有null(空)元素。主要用于創(chuàng)建鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),該類沒(méi)有同步方法,如果多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)一個(gè)List,則必須自己實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)同步,解決方法就是在創(chuàng)建List時(shí)候構(gòu)造一個(gè)同步的List。例如:

Listlist=Collections.synchronizedList(newLinkedList(...));

LinkedList 查找效率低。

5ArrayList

該類也是實(shí)現(xiàn)了List的接口,實(shí)現(xiàn)了可變大小的數(shù)組,隨機(jī)訪問(wèn)和遍歷元素時(shí),提供更好的性能。該類也是非同步的,在多線程的情況下不要使用。ArrayList 增長(zhǎng)當(dāng)前長(zhǎng)度的50%,插入刪除效率低。

6AbstractSet

繼承于AbstractCollection 并且實(shí)現(xiàn)了大部分Set接口。

7HashSet

該類實(shí)現(xiàn)了Set接口,不允許出現(xiàn)重復(fù)元素,不保證集合中元素的順序,允許包含值為null的元素,但最多只能一個(gè)。

8LinkedHashSet

具有可預(yù)知迭代順序的 Set 接口的哈希表和鏈接列表實(shí)現(xiàn)。

9TreeSet

該類實(shí)現(xiàn)了Set接口,可以實(shí)現(xiàn)排序等功能。

10AbstractMap

實(shí)現(xiàn)了大部分的Map接口。

11HashMap

HashMap 是一個(gè)散列表,它存儲(chǔ)的內(nèi)容是鍵值對(duì)(key-value)映射。

該類實(shí)現(xiàn)了Map接口,根據(jù)鍵的HashCode值存儲(chǔ)數(shù)據(jù),具有很快的訪問(wèn)速度,最多允許一條記錄的鍵為null,不支持線程同步。

12TreeMap

繼承了AbstractMap,并且使用一顆樹。

13WeakHashMap

繼承AbstractMap類,使用弱密鑰的哈希表。

14LinkedHashMap

繼承于HashMap,使用元素的自然順序?qū)υ剡M(jìn)行排序.

15IdentityHashMap

繼承AbstractMap類,比較文檔時(shí)使用引用相等。

在前面的教程中已經(jīng)討論通過(guò)java.util包中定義的類,如下所示:

序號(hào)類描述

1Vector

該類和ArrayList非常相似,但是該類是同步的,可以用在多線程的情況,該類允許設(shè)置默認(rèn)的增長(zhǎng)長(zhǎng)度,默認(rèn)擴(kuò)容方式為原來(lái)的2倍。

2Stack

棧是Vector的一個(gè)子類,它實(shí)現(xiàn)了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的后進(jìn)先出的棧。

3Dictionary

Dictionary 類是一個(gè)抽象類,用來(lái)存儲(chǔ)鍵/值對(duì),作用和Map類相似。

4Hashtable

Hashtable 是 Dictionary(字典) 類的子類,位于 java.util 包中。

5Properties

Properties 繼承于 Hashtable,表示一個(gè)持久的屬性集,屬性列表中每個(gè)鍵及其對(duì)應(yīng)值都是一個(gè)字符串。

6BitSet

一個(gè)Bitset類創(chuàng)建一種特殊類型的數(shù)組來(lái)保存位值。BitSet中數(shù)組大小會(huì)隨需要增加。

一個(gè)Bitset類創(chuàng)建一種特殊類型的數(shù)組來(lái)保存位值。BitSet中數(shù)組大小會(huì)隨需要增加。

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),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),拋出UnsupportedOperationException異常。

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

序號(hào)算法描述

1Collection Algorithms

這里是一個(gè)列表中的所有算法實(shí)現(xiàn)。

如何使用迭代器

通常情況下,你會(huì)希望遍歷一個(gè)集合中的元素。例如,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,但是還有一種方法是采用迭代器遍歷集合框架,它是一個(gè)對(duì)象,實(shí)現(xiàn)了Iterator 接口或ListIterator接口。

迭代器,使你能夠通過(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。

序號(hào)

迭代器方法描述

1使用Java Iterator

這里通過(guò)實(shí)例列出Iterator和listIterator接口提供的所有方法。

遍歷ArrayList

解析:

三種方法都是用來(lái)遍歷ArrayList集合,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

如何使用比較器

TreeSet和TreeMap的按照排序順序來(lái)存儲(chǔ)元素. 然而,這是通過(guò)比較器來(lái)精確定義按照什么樣的排序順序。

這個(gè)接口可以讓我們以不同的方式來(lái)排序一個(gè)集合。

序號(hào)比較器方法描述

1使用 Java Comparator

這里通過(guò)實(shí)例列出Comparator接口提供的所有方法

總結(jié)

Java集合框架為程序員提供了預(yù)先包裝的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法來(lái)操縱他們。

集合是一個(gè)對(duì)象,可容納其他對(duì)象的引用。集合接口聲明對(duì)每一種類型的集合可以執(zhí)行的操作。

集合框架的類和接口均在java.util包中。

任何對(duì)象加入集合類后,自動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)镺bject類型,所以在取出的時(shí)候,需要進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成,瀏覽時(shí)請(qǐng)結(jié)合常識(shí)與多方信息審慎甄別。
平臺(tái)聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點(diǎn),簡(jiǎn)書系信息發(fā)布平臺(tái),僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

  • 一開始接觸抹茶的時(shí)候,大概在十歲。那是我第一次吃到抹茶蛋糕,一下子就被這個(gè)味道所折服。剛開始入口的時(shí)候帶著點(diǎn)苦味,...
    沐涵愛(ài)咖啡閱讀 830評(píng)論 7 10
  • 今天拍照,突然發(fā)現(xiàn),我所能會(huì)拍的也就是這些花花草草,攝影的層次還只是停留在淺層,未作深沉思考,我究竟想要表達(dá)什么主...
    卿瑩閱讀 198評(píng)論 0 0
  • 把一切做到盡善盡美。 生活過(guò)著過(guò)著就會(huì)慢慢淡忘自己的初衷,想要逃離,逃離這座城市,逃離自己今天的生活,可是逃離的遠(yuǎn)...
    醽沐閱讀 297評(píng)論 0 0
  • 走在家中不大的庭院里,無(wú)可避免的會(huì)看到那輛老車,是爸爸的貨車。之所以稱它為老車,是因?yàn)樗_實(shí)是夠老了,車身不少地方...
    木貞1030閱讀 281評(píng)論 0 2

友情鏈接更多精彩內(nèi)容