Java 集合框架

介绍

几乎每个程序都需要存储一些数据集。它可能是字符串和数字、对象等。数组是一种极好的存储解决方案。但是数组有一定的局限性。例如，它们的大小是固定的，不能移除元素，不能在中间插入元素。创建集合是为了绕过这些和其他限制。所有类型的集合（并且有很多，我们将在本课后面看到）都能够动态调整自身的大小。某些集合类型可以存储有序元素，并在添加新元素时自动将它们排序。

在本课中，我们将熟悉Java 集合框架中基本集合的类层次结构。还有各种替代库可以扩展标准Java Collections Framework的功能。其中最受欢迎的是Guava（Google 收藏库）。

基本接口

该图显示有两个基本接口被实现以形成其余的类和接口。

让我们来看看这些接口：

1. 集合— 包含一组元素（对象）的普通集合。该集合具有处理元素的基本方法：插入（ add、 addAll）、移除（ remove、 removeAll、 clear）、搜索（ contains、 containsAll）、检查集合是否为空（ isEmpty）和获取大小（size）。

2. Map——一个结构化为键值对的集合。此外， Map中的每个键都是唯一的：没有两个键具有相同的值。这个集合有时被称为字典。地图是一个单独的界面。它不实现Collection接口，而是Java Collections Framework的一部分。

处理Map中元素的有用方法：

• 插入（放，putAll）

• 得到（得到，keySet，值，entrySet）

• 删除（删除，清除）

• 搜索（包含键，包含值）

• 检查集合是否为空（isEmpty）

• 获取大小（大小）

现在让我们详细谈谈它们中的每一个。

收藏界面

Collection接口扩展了Iterable接口，它只有一个方法：iterator ()。对我们来说，这意味着任何继承Iterable的集合都将能够返回一个迭代器。

迭代器是一种特殊对象，可用于访问任何集合的元素，而不管其具体实现如何。

图中显示有3个接口继承了Collection接口：List、Queue和Set。现在我们将简要地看一下它们中的每一个。

List是一个允许重复值的有序集合。List的一个特点是它的元素被编号并且可以通过数字（索引）访问。

队列按照元素添加到队列的顺序存储元素。

与列表不同，Set表示不允许重复元素的无序集合。Set接口对应于数学集合的概念。

Map接口的实现

我们可以看到Map接口表示唯一键和值之间的映射。

interface Map<K, V>

其中K是键的类型，V是存储值的类型。

使用键，我们可以从Map中提取数据。要向Map添加元素，我们必须指定一个键和一个值。

让我们看一下Map的一些实现：

1. HashMap是Map的一种实现，它基于哈希表。它可以存储任何类型的键和值，包括null。不保证元素的顺序。

2. LinkedHashMap是一种将数据存储为元素链表的数据结构。元素按添加顺序出现在列表中。

3. TreeMap实现了SortedMap接口（通过NavigableMap接口）。此结构中的元素按排序顺序存储（添加新元素时，集合会自动排序）。TreeMap非常适合存储大量排序数据并具有快速检索功能。

过时的集合：

Java 有以前版本的过时集合（为了保持向后兼容性）。这些旧集合不应在新代码中使用：

• 枚举——类似于迭代器接口；

• Vector — 有序的元素列表，类似于ArrayList类；

• 堆栈— 堆栈数据结构的一种实现，它存储和操作元素，就像您与一堆书进行交互一样。有一些方法可以将元素添加到堆栈 ( push ) 和将它们移除 ( pop )；

• Dictionary——类似于Map接口，但它是一个抽象类；

• Hashtable — 类似于HashMap。

您可以在本文中阅读有关集合框架的更多信息。