Java 集合框架

介紹

幾乎每個程序都需要存儲一些數據集。它可能是字符串和數字、對像等。數組是一種極好的存儲解決方案。但是數組有一定的局限性。例如，它們的大小是固定的，不能移除元素，不能在中間插入元素。創建集合是為了繞過這些和其他限制。所有類型的集合（並且有很多，我們將在本課後面看到）都可以動態調整自身大小。某些集合類型可以存儲有序元素，並在添加新元素時自動將它們排序。

在本課中，我們將熟悉Java 集合框架中基本集合的類層次結構。還有各種替代庫可以擴展標準Java Collections Framework的功能。其中最受歡迎的是Guava（Google 收藏庫）。

基本接口

該圖顯示有兩個基本接口被實現以形成其餘的類和接口。

讓我們來看看這些接口：

1. 集合— 包含一組元素（對象）的普通集合。該集合具有處理元素的基本方法：插入（ add、 addAll）、移除（ remove、 removeAll、 clear）、搜索（ contains、 containsAll）、檢查集合是否為空（ isEmpty）和獲取大小（size）。

2. Map——一個結構化為鍵值對的集合。此外， Map中的每個鍵都是唯一的：沒有兩個鍵具有相同的值。這個集合有時被稱為字典。地圖是一個單獨的界面。它不實現Collection接口，而是Java Collections Framework的一部分。

使用Map中的元素的有用方法：

• 插入（放，putAll）

• 得到（得到，keySet，值，entrySet）

• 刪除（刪除，清除）

• 搜索（包含鍵，包含值）

• 檢查集合是否為空（isEmpty）

• 獲取大小（大小）

現在讓我們詳細談談它們中的每一個。

收藏界面

Collection接口擴展了Iterable接口，它只有一個方法：iterator()。對我們來說，這意味著任何繼承Iterable的集合都將能夠返回一個迭代器。

迭代器是一種特殊對象，可用於訪問任何集合的元素，而不管其具體實現如何。

圖中顯示有3個接口繼承了Collection接口：List、Queue和Set。現在我們將簡要地看一下它們中的每一個。

List是一個允許重複值的有序集合。List的一個特點是它的元素被編號並且可以通過數字（索引）訪問。

隊列按照元素添加到隊列的順序存儲元素。

與列表不同，Set表示不允許重複元素的無序集合。Set接口對應於數學集合的概念。

Map接口的實現

我們可以看到Map接口表示唯一鍵和值之間的映射。

interface Map<K, V>

其中K是鍵的類型，V是存儲值的類型。

使用鍵，我們可以從Map中提取數據。要向Map添加元素，我們必須指定一個鍵和一個值。

讓我們看一下Map的一些實現：

1. HashMap是Map的一種實現，它基於哈希表。它可以存儲任何類型的鍵和值，包括null。不保證元素的順序。

2. LinkedHashMap是一種將數據存儲為元素鍊錶的數據結構。元素按添加順序出現在列表中。

3. TreeMap實現了SortedMap接口（通過NavigableMap接口）。此結構中的元素按排序順序存儲（添加新元素時，集合會自動排序）。TreeMap非常適合存儲大量排序數據並具有快速檢索功能。

過時的集合：

Java 有以前版本的過時集合（為了保持向後兼容性）。這些舊集合不應在新代碼中使用：

• 枚舉——類似於迭代器接口；

• Vector — 有序的元素列表，類似於ArrayList類；

• 堆棧— 堆棧數據結構的一種實現，它存儲和操作元素，就像您與一堆書進行交互一樣。有一些方法可以將元素添加到堆棧 ( push ) 和將它們移除 ( pop )；

• Dictionary——類似於Map接口，但它是一個抽像類；

• Hashtable — 類似於HashMap。

您可以在本文中閱讀有關集合框架的更多信息。