【Java集合】集合框架初识

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前言

在java.util包中提供了一套性能优良，使用方便的Java集合框架。Java集合的出现是为了弥补数组的不足，因为数组中不能让存放对象，且数组的长度是固定的，不能动态扩容。集合比数组显得更加的灵活实用。

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一、集合是什么？

• 集合是用来存放对象的一种容器，准确的说存放的是对象的引用，对象依旧存储在堆中。
• 集合中存放基本数据类型时会进行自动装箱为引用类型。
• 集合的容量支持动态变化。

二、集合框架图

从上面的集合可以看出Java集合框架主要包含两种类型的容器，一个是Collection，一个是Map。
Collection主要是三个子接口：List，Set，Queue
List：元素按进入先后有序保存，可重复。
Set：仅接收一次，不可重复，并做内部排序。

• List接口被AbstractList实现，AbstractList有三个子类：ArrayList，LinkedList，Vector

  • ArrayLIst：是一个可以动态修改的数组，与普通数组的区别就是它是没有固定大小的限制，我们可以添加或删除元素。支持随机访问，线程不安全。
  • LinkedList：是一个双向链表实现，不会按照线性的顺序存储，与 ArrayList 相比，LinkedList 的增加和删除的操作效率更高，而查找和修改的操作效率较低。
  • Vetor：与ArrayList数组实现类似，但其方法上使用了synchronized关键字，线程安全，他还有一个实现类stack。

• Set接口被AbstractSet实现，AbstractSet有两个实现类：HashSet，TreeSet

  • HashSet：其底层其实是包装了一个HashMap去实现的。HashSet采用HashCode算法来存取集合中的元素，因此具有比较好的读取和查找性能。
  • TreeSet：实现了SortedSet接口，顾名思义这是一种排序的Set集合，底层是用TreeMap实现的，本质上是一个红黑树原理。

Map主要是两个子接口：HashMap，TreeMap

• HashMap：是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射。实现了 Map 接口，根据键的 HashCode 值存储数据，具有很快的访问速度，最多允许一条记录的键为 null，不支持线程同步。 是无序的，即不会记录插入的顺序。
• TreeMap：实现了SortMap接口，使用红黑树对所有的key进行排序。

三、迭代器

Java Iterator（迭代器）不是一个集合，它是一种用于访问集合的方法。

如上图所示，Iterator的核心方法next()，hasNext()，remove()。

• next方法会返回迭代器的下一个元素，并且更新迭代器的状态。
• hasNext用于检测集合中是否还有元素。
• remove将迭代器返回的元素删除。

// 示例
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        // 创建集合
        ArrayList<String> list= new ArrayList<String>();
        list.add("A");
        list.add("B");
        list.add("C");
        list.add("D");

        // 获取迭代器
        Iterator<String> it = list.iterator();

        // 输出集合中的第一个元素
        System.out.println(it.next());  //A

		//循环打印
		while(it.hasNext()) {
			String item=it.next();
			if("A".equals(item)){
				it.remove();//删除A
			}
    		System.out.println(it.next());
		}
    }
}

Collections和Arrays中包含了一系列的静态方法来操作集合，比如排序，遍历等。

总结

Java集合框架为程序员提供了预先包装的数据结构和算法来操纵他们。

集合是一个对象，可容纳其他对象的引用。集合接口声明对每一种类型的集合可以执行的操作。

集合框架的类和接口均在java.util包中。

任何对象加入集合类后，自动转变为Object类型，所以在取出的时候，需要进行强制类型转换。