Java快速入门集合框架和泛型图解（少代码，多图解，快速掌握Java数据结构）——Java基础系列

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前言

在刷算法题的时候，常常会遇到的一个问题是不知道怎么去表示问题结果，有些时候看别人的题解也会不知所云，特别是和数据结构紧密相关的题

——这就是典型的集合框架知识没有熟练掌握，使用Java内置的集合框架，能够更快的实现算法题解，深入理解泛型的设计目标，能够更好的实现代码重用…

一、集合框架与泛型概述

集合框架：用于存储数据的一套容器，数据结构的默认实现
泛型：用于帮助确定具体使用哪种类的占位符

1.1设计集合框架和泛型的目的

Java提供的核心集合框架类经过严格测试和统一规范的编写，是为了为程序开发者提供有效而常用的类，避免我们每次编写代码都去实现自己的集合类；

而泛型则是先不指定集合的内容（用一个泛型来指定），在使用时在指定集合里面包含什么类型的对象，能够提高重用性。（在未有泛型时，每次从集合中提取对象需要一次类型转换）

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——即提供频繁使用的“工具”，提高开发效率，降低开发成本，使得代码易用易维护为目的。

1.2重点知识速览

集合框架速览

Java集合框架包含集合 (Collection接口的实现) 和图 (Map接口的实现)

二、常用框架快速入门

他们具体的形式可以参考如下图解

2.1Collection接口与基础方法

Collection作为集合接口契约——实现该接口这表示类作为一个集合使用，Map更复杂但是他使用了Collection，稍后再说。

Collection中使用了Iterator（迭代器），通过迭代器，可以依次历遍内容，以后再说。

Collection约定了如下方法（除此之外，还有更多）：

方法名	功能
add / addAll	添加一个元素 / 添加一个Collection的所有内容
clear	删除所有元素
size / isEmpty	返回元素个数 / 判断是否为空（空为true）
toArray	转换成数组 （Object [ ] 这种）

接口——只约定有什么方法，不具体实现。

2.2 List类的常规使用

List是Collection最常用的子接口，常用ArrayList实现；其属于有序元素的集合（按插入顺序），通过索引访问（像数组的下标一样），常用方法如下图：

List内部也是用一个数组保存内容，只不过通过内部方法实现了在数组存满时动态增长数组，长度加倍将原数组复制。

通过get访问历遍

for(int i=0;i<list.size();i++){
	String cur=list.get(i);
	System.out.println(cur):
}

通过迭代器访问

Iterator iterator=list.iterator();
while(iterator.hasNext()){  //如果还有下一个元素
	String cur=iterator.next();//读取当前元素，自动移动到next
	System.out.println(cur);
}	

for历遍的高级用法（不常用）

for(String cur : list){
	System.out.println(cur);
}

2.2 Set类的常规使用

基础使用方法就是输入一堆值，由于重复的插入不进去，自动去重，然后转成其他集合。

Set<String> set=new HashSet<>();
set.add("1");
set.add("2");
set.add("1");
for(String cur : set){
	System.out.println(cur);
}
//输出1,2,Set是无序的不保证按插入顺序输出

List<String> list=new ArrayList<>(set.toArray());
//set.toArray()变成数组，然后再ArrayList构造函数成Arraylist

2.3 Queue类的常规使用

Queue 一般用LinkedList实现，特殊的方法如下：

方法名	功能
add / offer	向队尾添加元素（add添加失败引发异常，而offer返回false）
remove / poll	删除并返回队首元素（空队列remove-异常，poll-null）
element / peek	返回队首元素（空队列elemtent-异常，peek-null）

即插入和读取都有固定位置，都有两种方式，先进先出（FIFO）

2.4 Map类的常规使用

三、泛型解读

泛型：用于帮助确定具体使用哪种类的占位符

通过上面的集合的使用——有一个频繁出现的符号"<>"，里面使用了一个类String填充，这就是泛型的使用

自己创建一个类，类的成员的属性一般也是固定的，如下：

public class Person{
	Address address;//固定的类成员
	Person(Address address){
		this.address=address;
	}
	public String getAddress(){
		return this.address.getName();
	}

在平时的自己创建一个方法，返回值和传入参数一般都是固定的，比如

public String getPersonAddress(Person person){
	String address=person.getAddress();
	return  address;
}

但是在集合框架中，如果还是这么设计，如何能够保存不同类的对象嘞，难道每次都需要转换成Oject基础类，每次都使用强制类型转换吗？

现在出现了泛型——用于帮助确定具体使用哪种类的占位符，一次定义多种类共用的超级泛用的方法/集合类

3.1 泛型类型和泛型方法的编写

泛型类型

//泛型占位符一般用单个大写字母表示，常用T自定义，K—V表示键值对
//E表示集合框架里面的泛型，？有特殊含义（后面有用法）
public class Demo<T>{
	T x;
	public void setX(T x){
		this.x=x;
	}
	public T getX(){
		return this.x;
	}
}
//使用方法
Demo<String> demo=new Demo<String>();//不添加会自动识别

泛型方法

泛型类，是在实例化类的时候指明泛型的具体类型；泛型方法，是在调用方法的时候指明泛型的具体类型 。

/**
 * 泛型方法的基本介绍
 * @param tClass 传入的泛型实参
 * @return T 返回值为T类型
 * 说明：
 *     1）public 与 返回值中间非常重要，可以理解为声明此方法为泛型方法。
 *     2）只有声明了的方法才是泛型方法，泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法。
 *     3）表明该方法将使用泛型类型T，此时才可以在方法中使用泛型类型T。
 *     4）与泛型类的定义一样，此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型。
 */
public <T> T genericMethod(Class<T> tClass)throws InstantiationException ,
  IllegalAccessException{
        T instance = tClass.newInstance();
        return instance;
}

该解释和实例来源——这篇文章

四、 结尾

本文只是面向入门级的基础概念解读——不具备真正深入的难点，图例丰富，通俗易懂，适合新手小白入门。
看完这篇文章，推荐去看看这篇——java 泛型详解-绝对是对泛型方法讲解最详细的，没有之一
内容详实，举例充分

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