JAVA集合类框架

1 问题提出

       通常，程序总是根据运行时才知道的某些条件去创建新对象。在此之前，不会知道所需对象的数量，甚至不知道确切的类型。如何解决这个问题呢？即如何在任意时刻和任意位置创建任意数量的对象？

Java类库提供了一套完整的容器类/集合类来解决这个问题。

2 集合框架中的接口（java.util）

        所谓框架就是一个类库的集合。集合框架就是一个用来表示和操作集合的统一的架构，包含了实现集合的接口与类。

1）由此我们也可以看出来map接口和Collection是没有继承关系的。

2）Collection是所有序列容器的共性的根接口。Java.util.AbstractCollection类提供了Collection的默认实现，使得你可以创建AbstractCollection的子类型，而没有不必要的代码重复。

3）Map是所有键-值对的根接口。

4）规律：

Set是无序的，不能包含重复的元素。

List是一个有序（按一定次序排放）的集合，可以包含重复的元素。

Queue是队列，存取数据是按照先进先出原则（FIFO）。

Map是用来存储健—值对（key-value），Map不能包含重复的key。

Hash表示内部存储方式是采用哈希算法。

Link表示底层是链表数据结构。

Tree表示数据结构是树状结构。

Sort表示升序

3 用法举例

下面举例说明如何使用集合类

3.1 实现Set接口的类

1 Set如何判断元素是否重复

HashSet、LinkedHashSet、TreeSet

Set的实现类判断元素是否重复的方法差异很大，大致可以分为三种：使用equals，使用hashCode，使用compareTo。

1）HashSet依靠HashMap实现，类的对象作为HashSet的元素时，该类要重写父类的hashCode方法。

2）TreeSet是依靠TreeMap来实现的。类的对象作为TreeSet的元素时，该类要实现Comparable接口。

3）如果创建自己的类要添加到CopyOnWriteArraySet时，要重写equals方法。

类CopyOnWriteArraySet是java.util.concurrent包中的一个类，所以它是线程安全的。

CopyOnWriteArraySet是使用CopyOnWriteArrayList作为其盛放元素的容器。当往CopyOnWriteArrayList添加新元素，它都要遍历整个List，并且用equals来比较两个元素是否相同。 

2  HashSet和TreeSet的比较

HashSet是基于Hash算法实现的，其性能通常都优于TreeSet。我们通常都应该使用HashSet，在我们需要排序的功能时，我们才使用TreeSet。

3.2 实现List接口的类

1 ArrayList

 可以将ArrayList看作是能够自动增长容量的数组。

ArrayList al=new ArrayList();
al.add("google");
al.add("microsofte");
 for(int i=0;i<al.size();i++)
{
	System.out.println(al.get(i));
}//end for

数组与集合类间的转化

1)利用ArrayList的toArray()返回一个数组。

       Object[] objs=al.toArray();

2)Arrays.asList()返回一个列表。

      List l=Arrays.asList(数组名);

迭代器(Iterator) 给我们提供了一种通用的方式来访问集合中的元素。

1)每个集合类接口及其实现类都有一个iterator()方法，用来返回对应的Iterator方法。

    Iterator it=al.iterator(); //ArrayList的迭代器，利用它来访问集合中的元素

2)Iterator的三个方法：

hasNext()  //返回boolean，是否有一个元素

next()     //返回下一个元素

remove()  //删除next()方法返回的元素

 //读取元素
public static void printElements(Collection c)
{
	Iterator it=c.iterator();
	 while(it.hasNext())
	 {
	       System.out.println(it.next());
	   }//end while
}//end printElements()

//使用方法读取元素
printElements(al);

2 LinkedList

LinkedList是采用双向循环链表实现的。因为LinkedLis同时实现了List接口和Queue接口，所以可以用LinkedList实现单向链表、双向循环链表、栈、队列等数据结构，需要注意的是在操作元素（添加、删除、访问）的时候按照对应数据结构的方法进行操作。

descendingIterator() 方法返回以逆向顺序在此双端队列的元素上进行迭代的迭代器，可以通过该方法逆向访问元素

LinkedList源码分析

LinkedList 增删查改例子

    LinkedList ll=new LinkedList();
        
    public void insert(String key){
    	ll.add(key);
    }//end insert()
    
    public boolean delete(String key){
        return ll.remove(key);
    }//end delete()
    
    public boolean find(String key){
    	boolean isFound=false;
    	String temp=null;
    	
    	Iterator it=ll.iterator();
    	while(it.hasNext()){
    		temp=(String)it.next();
    		if(temp.equals(key)){
    			isFound=true;
    		}//end if
    	}//end while
    	
    	return isFound;
    }//end find()

3.3 实现Queue接口的类

LinkedList、PrioirtyQueue

3.3 实现Map接口的类

HashMap、LinkedHashMap、TreeMap

4 总结

各数据结构与JSE中类的对应关系如下

其中有排序功能的类是TreeSet和TreeMap

集合增删查改方法总结