【Java学习笔记】：集合框架

咖喱鸡肉不好吃

1、写在前面

大家好，今天文章的内容是：

• 集合框架
  

2、集合框架

2.1、简述

什么是集合框架？
在数学中，集合一般被定义为：由一个或多个确定的元素所构成的整体。而在Java中，集合就是可以将多个对象收集到一起，并作为一个对象而存储的容器。
由于集合框架的设计必须是高性能的，允许不同类型的集合存在，并且扩展性高的。因此Java使用了标准接口来设计集合框架，我们可以直接使用这些接口的标准实现，也可以通过接口来实现自己的集合类。
总的来说，Java集合框架提供了若干现成的数据结构以及算法，便于我们使用。也就是说，集合框架属于一套统一的体系结构，具体内容包括集合接口、接口的实现以及一系列操作集合的算法。
备注：

• 集合接口：具有层次结构的抽象数据类型（ADT），它将操作和表示分离开。之所以定义多个接口，是为了以不同的方式操作集合对象
  
• 集合实现：指的是集合接口的具体实现，属于可重用的数据结构。
  
• 算法：对集合中的元素进行若干操作的对应算法，如排序、查找等。
  

另外，从Java5开始，集合框架就已经全部采用泛型实现了。而上述我们提到的集合接口以及类都是在java.util包中。
2.2、常用接口

（1）介绍

具体来说，Java集合框架中的常用接口包括：

• Collection：存储若干数据元素的集合。
  
• Map：存储有映射关系元素的集合。
  

其中Collection又包含了三种常用的子接口：List、Set以及Queue。
（2）主要接口

Collection接口

Collection是最基本的集合接口，用于存储一组不唯一，无序的对象。
注意：

• Java不提供直接继承自Collection的类，只提供继承于Collection的子接口，比如List和set等。
  
• Collection声明时一个使用泛型，比如Collection<T>。
  

Set接口

Set接口扩展了Collection接口，并且禁止重复的元素。也就是说，Set不保存重复的元素，是一个不包含重复元素的集合。
注意：

• 实现Set接口的两个主要类是HashSet和TreeSet
  
• Set接口在声明时也应该使用泛型，即Set<T>
  
• 有一种特殊的Set接口是SortedSet接口，其中的元素是有序排列的，并且增加了与次序相关的操作。实现SortedSet接口的主要类是TreeSet，SortedSet接口在声明时也是一样使用泛型，即SortedSet<T>
  

List接口

List接口是一个有序集合，其中的数据元素是按照有序排列的，并且可以重复。使用该接口能够准确控制数据元素的位置，List中的每个元素都有一个索引值，从零开始，用于表示元素在List中的位置。我们可以通过索引值来访问List中的元素。
注意：

• 实现List接口的两个主要类是ArrayList、LinkedList等
  
• List接口在声明时应使用泛型，即List<T>
  

<hr/>Queue接口

Queue接口也是一类比较经典的集合，是Java提供的队列实现。队列中的元素按照先进先出的规则进行存取，即新元素在队尾添加，并且只能从队列的头部进行移除元素。Queue接口在声明时应使用泛型，即Queue<T>
<hr/>Deque接口

Deque接口继承自Queue接口，是一个双向队列，它支持从队列的头、尾两端对数据元素进行插入、移除等操作。Deque接口的这种双向特性使得它可以作为栈集合（先进后出）来使用。Deque接口在声明时应使用泛型，即Deque<T>
<hr/>Map接口

Map接口是一个映射表集合，其存储的每个元素都是一对，以键值对（key➡value）的形式保存。Map中不能有重复的关键字，并且每个关键字最多只能映射到一个值。当我们需要通过关键字来实现对值的快速存取，那么最好的选择是Map。
备注：

• Map接口在声明时应使用泛型，即Map<K, T>。其中K表示关键字，T表示Map中元素的数据类型。
  
• 另外，SortedMap接口是一种特殊的Map接口，继承于Map，使Key保持在升序排列。
  
• SortedMap接口在声明时应使用泛型，即SortedMap<K, T>。其中K表示关键字，T表示Map中元素的数据类型。
  

<hr/>2.3、常用类

常用类	说明
ArrayList	该类是实现了List接口的具体类，可存储任意类型的对象，其容量可根据需要自动扩充，在随机访问和遍历元素时效率较高
LinkedList	该类通过双向链表数据结构实现了List和Deque接口，应用场景较为广泛。可将该类当做栈或者队列来使用，但查找效率较低
HsahMap	该类实现了Map接口，按照键的HashCode值来存储键对象，访问速度较快，不支持线程同步。
HashSet	该类是Set接口的典型实现，是无序且无重复元素的集合，其底层使用HashMap来保存所有元素，查询速度较快，但注意，HashSet不是线程安全的
TreeSet	该类实现了Set接口，实现了有序的Set
ArrayDueue	是一个基于数组实现的双端队列，按“先进先出”的方式操作集合元素
TreeMap	继承了AbstractMap，使用了一棵树，可对键对象进行排序

3、写在最后

好了，文章的内容就到这里，感谢观看。

天霞

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