Java 集合框架

集合框架被設(shè)計成要滿足以下幾個目標(biāo)

• 該框架必須是高性能的?；炯希▌討B(tài)數(shù)組，鏈表，樹，哈希表）的實現(xiàn)也必須是高效的
• 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
• 對一個集合的擴展和適應(yīng)必須是簡單的

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

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

集合框架是一個用來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。接口允許集合獨立操縱其代表的細(xì)節(jié)。在面向?qū)ο蟮恼Z言，接口通常形成一個層次
2. 實現(xiàn)（類）： 是集合接口的具體實現(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)
3. 算法： 是實現(xiàn)集合接口的對象里的方法執(zhí)行的一些有用的計算，例如：搜索和排序。這些算法被稱為多態(tài)，那是因為相同的方法可以在相似的接口上有著不同的實現(xiàn)

除了集合，該框架也定義了幾個Map接口和類。Map里存儲的是鍵/值對。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

image

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)使用集合框架的時候需要進行導(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 接口實例存儲的是無序的，不重復(fù)的數(shù)據(jù)。List 接口實例存儲的是有序的，可以重復(fù)的元素
2. Set 檢索效率低下，刪除和插入效率高，插入和刪除不會引起元素位置改變，實現(xiàn)類有 HashSet,TreeSet
3. List 和數(shù)組類似，可以動態(tài)增長，根據(jù)實際存儲的數(shù)據(jù)的長度自動增長 List 的長度。查找元素效率高，插入刪除效率低，因為會引起其他元素位置改變，實現(xiàn)類有 ArrayList,LinkedList,Vector

集合實現(xiàn)類 ( 集合類 )

Java 提供了一套實現(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使用，而另外一些是抽象類，提供了接口的部分實現(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，一些方法能夠拋出 ClassCastException異常

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

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

如何使用迭代器

通常情況下，可能會想要遍歷一個集合中的元素。例如，顯示集合中的每個元素

一般遍歷數(shù)組都是采用 for 循環(huán)或者增強 for，這兩個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，它是一個對象，實現(xiàn)了Iterator 接口或 ListIterator 接口

迭代器能夠通過循環(huán)來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for(int i=0;i<list.size();i++)這種形式
        System.out.println(str);
     }

     //第二種遍歷，把鏈表變?yōu)閿?shù)組相關(guān)的內(nèi)容進行遍歷
     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 使用迭代器進行相關(guān)遍歷

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

范例中的三種方法都是用來遍歷 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)心在遍歷的過程中會超出集合的長度

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，二次取值
      System.out.println("通過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，尤其是容量大時
      System.out.println("通過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Map.values()遍歷所有的value，但不能遍歷key");
      for (String v : map.values()) {
       System.out.println("value= " + v);
      }
     }
}