【JAVA集合框架】Java集合框架

时间 2020-02-04 标签 JAVA集合框架 java 集合框架

Java集合框架

1.概述

2. 接口

1.概述

1.1 框架

为了解决一系列相关问题作的解决方案（就是一系列相关类构成的解决方案）java

1.2 集合

集合的广义的角度，就至关因而容器来存放的元素，JDK1.5以后，集合里面存放的就是对象。（int,float之类的要先打包才能存放）没有要求里面必定存放是相同的对象,Object类输出时注意类型的强制转换；web

1.3 Java集合框架图

从上面的集合框架图能够看到，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，另外一种是图（Map），存储键/值对映射。Collection 接口又有 3 种子类型，List、Set 和 Queue，再下面是一些抽象类，最后是具体实现类，经常使用的有 ArrayList、LinkedList、HashSet、LinkedHashSet、HashMap、LinkedHashMap 等等。算法

集合框架是一个用来表明和操纵集合的统一架构。全部的集合框架都包含以下内容：数组

接口：是表明集合的抽象数据类型。例如 Collection、List、Set、Map 等。之因此定义多个接口，是为了以不一样的方式操做集合对象数据结构
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。多线程
算法：是实现集合接口的对象里的方法执行的一些有用的计算，例如：搜索和排序。这些算法被称为多态，那是由于相同的方法能够在类似的接口上有着不一样的实现。架构

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，可是它们彻底整合在集合中。框架

顶级接口：Iterator ,collection, map; 实现接口的几个重要类：Haspset,ArrayList,Haspmap,LinkedList, 这些==java集合框架放在java.util包中的==，

1.3.1继承自Collection的接口分为两种

1）List接口：线性的存储方式，里面存放的元素能够重复，有序的存储方式；
2）set接口：散装的存储方式，里面不能有重复的元素（equals方法），不能存放null元素。svg

1.3.2 Collection接口里重要的方法

1）add方法：添加元素
2）clear方法：移除collection中的全部元素
3）remove方法：移除集合中指定的元素
4) iterator方法：获取Iterator接口的方法
5）size方法：返回collection中的元素总数

2. 接口

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，因此当使用集合框架的时候须要进行导包。函数

集合接口

集合框架定义了一些接口。本节提供了每一个接口的概述：

序号	接口描述
1	Collection 接口 Collection 是最基本的集合接口，一个 Collection 表明一组 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 接口存储一组不惟一，无序的对象。
2	List 接口 List接口是一个有序的 Collection，使用此接口可以精确的控制每一个元素插入的位置，可以经过索引(元素在List中位置，相似于数组的下标)来访问List中的元素，第一个元素的索引为 0，并且容许有相同的元素。 List 接口存储一组不惟一，有序（插入顺序）的对象。
3	Set Set 具备与 Collection 彻底同样的接口，只是行为上不一样，Set 不保存重复的元素。 Set 接口存储一组惟一，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，经过它能够枚举（一次得到一个）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，能够重复的元素。
2. Set检索效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引发元素位置改变 <实现类有HashSet,TreeSet>。
3. List和数组相似，能够动态增加，根据实际存储的数据的长度自动增加List的长度。查找元素效率高，插入删除效率低，由于会引发其余元素位置改变 <实现类有ArrayList,LinkedList,Vector> 。

2.1 List接口

1 .ArrayList
存储图：相似于数组的存储方式
内存地址：是连续的。
优势：直接访问集合中某个元素，访问效率快。
缺点：增长和修改元素效率慢。扩容和缩容的操做效率慢。
**边遍历边删除元素就会出现问题，会报错，由于下一次会读取空值**

package Collection;
import java.util.*;

public class TestList {
	public static void main(String[] args)
	{
		List arryList=new ArrayList();
		//向接口里添加元素
		Integer i=new Integer(1);
		arryList.add(i);
		arryList.add(2);
		arryList.add("Hello");
		arryList.add("juu");
		//访问元素
		System.out.println("集合里的元素总数："+arryList.size());
		int count=arryList.size();
		for(int j=0;j<count;j++)
		{
			//获取索引下的某个元素是经过get方法获得的
			System.out.println(arryList.get(j));
		}
		//若是要删除某个整形元素，就须要先经过打包整形的数据删除
		arryList.remove(new Integer(2));
		for(Object o:arryList){
			System.out.println(o);
		}	
	}
}

## 4 LinkedList
存储图：相似于链表的存储方式
存储的内存 地址：不是连续的
优势：增长和修改元素的效率快
缺点：访问元素的效率慢

2.2 set接口

散装存储
实现Set接口的一个重要类就是HashSet,它的存储是非线性的存储，按照Hash函数存储，集合
重要特色：

1）不支持索引访问
2）能够经过for加强的方式访问

for(Object o:hashSets)
	{
		System.out.println(o.hashCode());
	}

样例以下：

package Collection;
import java.util.*;

public class TestSet {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Set hashSets=new HashSet();
		hashSets.add(new Student("aobama",78));
		hashSets.add(new Student("mayun",68));
		hashSets.add(new Student("siri",88));
		hashSets.add(new Student("xiaodu",58));
		hashSets.add(new Student("admin",58));
		
		Student s=new Student("admin",78);
		hashSets.add(s);
		hashSets.add(s);
//		for(Object o:hashSets)
//		{
//			System.out.println(o.hashCode());
//		}
		
		Iterator it=hashSets.iterator();
		while(it.hasNext())
		{
			Student s1=(Student)it.next();
			//it.remove();
			
			System.out.println(s1.getName()+":"+s1.getScore());
		}
	}

}

2.3 Iterator接口

重要做用：实现迭代的功能，==是无序的存储==
重要方法：
1）hasNext（）：若是仍有元素能够迭代，则返回 true
2）next:指针指向的当前元素
3）remove：从迭代器指向的 collection 中移除迭代器返回的最后一个元素

样例以下：
Iterator it=hashSets.iterator();
	while(it.hasNext())
	{
		Student s1=(Student)it.next();
		//it.remove();
		System.out.println(s1.getName()+":"+s1.getScore());
	}

2.4 Map接口

存储方式：双元素（键值对存储）
注意：

键是不能够重复的，判断是否重复的标准是对象的equals方法。
package Collection;

import java.util.*;

public class MapTest {

public static void main(String[] args) {
	// TODO Auto-generated method stub
	Map map=new HashMap();
	//存放的是键值对的数据
	map.put("a", "hello");
	map.put("b", "world");
	map.put("c", "java");
	
	//如何访问Map里面的数据
	//首先访问的是key的数据集合
	Set sets=map.keySet();
	Iterator it=sets.iterator();
	while(it.hasNext()){
		Object key=it.next();//找到key集合里的元素
		Object value=map.get(key);//经过键值找到元素
		System.out.println("key:"+key+"-----value:"+value);
	}
}

}

3.集合实现类（集合类）

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，这些类能够直接拿来使用，而另一些是抽象类，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 而且实现了大部分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，容许有null（空）元素。主要用于建立链表数据结构，该类没有同步方法，若是多个线程同时访问一个List，则必须本身实现访问同步，解决方法就是在建立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,在多线程的状况下不要使用。ArrayList 增加当前长度的50%，插入删除效率低。
6	AbstractSet 继承于AbstractCollection 而且实现了大部分Set接口。
7	HashSet 该类实现了Set接口，不容许出现重复元素，不保证集合中元素的顺序，容许包含值为null的元素，但最多只能一个。
8	LinkedHashSet 具备可预知迭代顺序的 `Set` 接口的哈希表和连接列表实现。
9	TreeSet 该类实现了Set接口，能够实现排序等功能。
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，具备很快的访问速度，最多容许一条记录的键为null，不支持线程同步。
12	TreeMap 继承了AbstractMap，而且使用一颗树。
13	WeakHashMap 继承AbstractMap类，使用弱密钥的哈希表。
14	LinkedHashMap 继承于HashMap，使用元素的天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。

4.泛型操做

集合中存储数据，那么就规定是某个数据类型的（引用类型）。
使用泛型的好处：在放置到集合里面的数据进行了类型的检测。

package Collection;
import java.util.*;

public class TestDemo {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		List list=new ArrayList();
		list.add("hello");
		list.add(new Student("张珊",12));
		//编译时没有进行类型检查 会抛出异常
//		for(Object o:list)
//		{
//			Student s=(Student)o;
//			System.out.println(s);
//			
//		}
		//泛型的使用方式，在建立集合类型时，就规定好集合里面存放什么类型的元素
		List<Student> listarray=new ArrayList();
		//listarray.add("hello");类型检查出错，应该存放Student类型
		//访问的时候
		for(Student s:listarray)
		{
			System.out.println("name:"+s.getName()+"score:"+s.getScore());
		}
		
	}

}

5.集合中的排序和查找问题

主要针对线性集合的一个排序和查找:Collections类中

1）binarysearch:二分查找
2）sort：只能对线性元素进行排序；

package Collection;
import java.util.*;

public class SortDemo {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		List<Integer> list =new ArrayList<Integer>();
		list.add(12);
		list.add(34);
		System.out.println(Collections.binarySearch(list, new Integer(12)));
		
		List<Integer> list2 =new ArrayList<Integer>();
		list2.add(12);
		list2.add(34);
		list2.add(10);
		System.out.println(list2.size());
		//目标数组不能比原数组小
		Collections.copy(list2, list);
		System.out.println(list2.size());
		
		Collections.sort(list2);
		for(Integer i:list2)
		{
			System.out.println(i);
		}
	}
}