Java 集合框架

x33g5p2x  于2021-12-06 转载在 Java  
字(2.8k)|赞(0)|评价(0)|浏览(251)

早在 Java 2中之前,Java 就提供了特设类。比如:Dictionary, Vector, Stack, 和 Properties 这些类用来存储和操作对象组。

虽然这些类都非常有用,但是它们缺少一个核心的,统一的主题。由于这个原因,使用Vector 类的方式和使用 Properties 类的方式有着很大不同。

集合框架被设计成要满足以下几个目标。

  • 该框架必须是高性能的。基本集合(动态数组,链表,树,哈希表)的实现也必须是高效的。
  • 该框架允许不同类型的集合,以类似的方式工作,具有高度的互操作性。
  • 对一个集合的扩展和适应必须是简单的。

为此,整个集合框架就围绕一组标准接口而设计。你可以直接使用这些接口的标准实现,诸如: LinkedList, HashSet, 和 TreeSet 等,除此之外你也可以通过这些接口实现自己的集合。

从上面的集合框架图可以看到,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,另一种是图(Map),存储键/值对映射。

Collection 接口又有 3 种子类型,ListSetQueue,再下面是一些抽象类,最后是具体实现类,常用的有 ArrayListLinkedListHashSetLinkedHashSetHashMapLinkedHashMap等等。

集合框架是一个用来代表和操纵集合的统一架构。所有的集合框架都包含如下内容:

  • 接口: 是代表集合的抽象数据类型。例如 CollectionListSetMap等。之所以定义多个接口,是为了以不同的方式操作集合对象
  • 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:ArrayListLinkedListHashSetHashMap
  • 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,那是因为相同的方法可以在相似的接口上有着不同的实现。例如:CollectionsArrays

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,但是它们完全整合在集合中。

集合框架体系如图所示

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, 所以当使用集合框架的时候需要进行导包。

Java 数据结构

Java工具包提供了强大的数据结构。在Java中的数据结构主要包括以下几种接口和类:

  • 枚举(Enumeration
  • 位集合(BitSet
  • 向量(Vector
  • 栈(Stack
  • 字典(Dictionary
  • 哈希表(Hashtable
  • 属性(Properties

枚举(Enumeration)

枚举(Enumeration)接口虽然它本身不属于数据结构,但它在其他数据结构的范畴里应用很广。 枚举(The Enumeration)接口定义了一种从数据结构中取回连续元素的方式。

例如,枚举定义了一个叫nextElement的方法,该方法用来得到一个包含多元素的数据结构的下一个元素。

位集合(BitSet)

位集合类实现了一组可以单独设置和清除的位或标志。

该类在处理一组布尔值的时候非常有用,你只需要给每个值赋值一"位",然后对位进行适当的设置或清除,就可以对布尔值进行操作了。

向量(Vector)

向量(Vector)类和传统数组非常相似,但是Vector的大小能根据需要动态的变化。

和数组一样,Vector对象的元素也能通过索引访问。

使用Vector类最主要的好处就是在创建对象的时候不必给对象指定大小,它的大小会根据需要动态的变化。

栈(Stack)

栈(Stack)实现了一个后进先出(LIFO)的数据结构。

你可以把栈理解为对象的垂直分布的栈,当你添加一个新元素时,就将新元素放在其他元素的顶部。

当你从栈中取元素的时候,就从栈顶取一个元素。换句话说,最后进栈的元素最先被取出。

字典(Dictionary)

字典(Dictionary) 类是一个抽象类,它定义了键映射到值的数据结构。

当你想要通过特定的键而不是整数索引来访问数据的时候,这时候应该使用Dictionary

由于Dictionary类是抽象类,所以它只提供了键映射到值的数据结构,而没有提供特定的实现。

哈希表(Hashtable)

Hashtable类提供了一种在用户定义键结构的基础上来组织数据的手段。

例如,在地址列表的哈希表中,你可以根据邮政编码作为键来存储和排序数据,而不是通过人名。

哈希表键的具体含义完全取决于哈希表的使用情景和它包含的数据。

属性(Properties)

Properties 继承于 Hashtable.Properties类表示了一个持久的属性集.属性列表中每个键及其对应值都是一个字符串。

Properties 类被许多Java类使用。例如,在获取环境变量时它就作为System.getProperties()方法的返回值。

集合接口

集合框架定义了一些接口。

序号接口描述
1Collection 接口
-Collection 是最基本的集合接口,一个 Collection 代表一组 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 接口存储一组不唯一,无序的对象。
2List 接口
-List接口是一个有序的 Collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置,能够通过索引(元素在List中位置,类似于数组的下标)来访问List中的元素,第一个元素的索引为 0,而且允许有相同的元素。
-List 接口存储一组不唯一,有序(插入顺序)的对象。
3Set
-Set 具有与 Collection 完全一样的接口,只是行为上不同,Set 不保存重复的元素。
-Set 接口存储一组唯一,无序的对象。
4SortedSet
-继承于Set保存有序的集合。
5Map
-Map 接口存储一组键值对象,提供key(键)到value(值)的映射。
6Map.Entry
-描述在一个Map中的一个元素(键/值对)。是一个Map的内部类。
7SortedMap
-继承于 Map,使 Key 保持在升序排列。
8Enumeration
-这是一个传统的接口和定义的方法,通过它可以枚举(一次获得一个)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

  • 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,可以重复的元素。
  • Set检索效率低下,删除和插入效率高,插入和删除不会引起元素位置改变 <实现类有HashSet,TreeSet>。
  • List和数组类似,可以动态增长,根据实际存储的数据的长度自动增长List的长度。查找元素效率高,插入删除效率低,因为会引起其他元素位置改变 <实现类有ArrayList,LinkedList,Vector> 。

相关文章