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专业设计vi,seo 网站排名,网址转换二维码,网站设计论文开题报告Java 集合框架提供了一组接口和类,以实现各种数据结构和算法。 集合框架满足以下几个要求。 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…

Java 集合框架提供了一组接口和类,以实现各种数据结构和算法。

集合框架满足以下几个要求。

  • 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,List、Set 和 Queue,再下面是一些抽象类,最后是具体实现类。

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 Collection、List、Set、Map 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:ArrayList、LinkedList、HashSet、HashMap。

  • 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,这些算法实现了多态,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。

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

集合框架的接口

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。

集合框架定义了一些接口。本节提供了每个接口的概述:

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 的内部接口。
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。

为什么使用集合框架?

Java集合框架提供了可以直接使用的各种数据结构和算法。这有两个主要优点:

  • 我们不需要手动编写代码来实现这些数据结构和算法。

  • 随着集合框架的高度优化,我们的代码将更加高效。

此外,集合框架允许我们对特定类型的数据使用特定的数据结构。这里有一些实例,

  • 如果我们希望我们的数据是唯一的,那么我们可以使用集合框架提供的Set接口。

  • 要以键/值对的形式存储数据,可以使用Map接口。

  • ArrayList类提供可调整大小的数组的功能。

集合算法

集合框架定义了几种算法,可用于集合和映射。这些算法被定义为集合类的静态方法。

在尝试比较不兼容的类型时,一些方法能够抛出 ClassCastException异常。当试图修改一个不可修改的集合时,抛出UnsupportedOperationException异常。

集合定义三个静态的变量:EMPTY_SET,EMPTY_LIST,EMPTY_MAP的。这些变量都不可改变。

序号算法描述
1Collection Algorithms
这里是一个列表中的所有算法实现。

 如何使用迭代器

通常情况下,你会希望遍历一个集合中的元素。例如,显示集合中的每个元素。

一般遍历数组都是采用for循环或者增强for,这两个方法也可以用在集合框架,但是还有一种方法是采用迭代器遍历集合框架,它是一个对象,实现了使用 Iterator接口或 ListIterator接口。

迭代器,使你能够通过循环来得到或删除集合的元素。ListIterator 继承了 Iterator,以允许双向遍历列表和修改元素。

序号迭代器方法描述
1使用 Java Iterator
这里通过实例列出 Iterator 和 ListIterator 接口提供的所有方法。

遍历 ArrayList

实例

import java.util.*;public class Test{public static void main(String[] args) {List<String> list=new ArrayList<String>();list.add("Hello");list.add("World");list.add("HAHAHAHA");//第一种遍历方法使用 For-Each 遍历 Listfor (String str : list) {            //也可以改写 for(int i=0;i<list.size();i++) 这种形式System.out.println(str);}//第二种遍历,把链表变为数组相关的内容进行遍历String[] strArray=new String[list.size()];list.toArray(strArray);for(int i=0;i<strArray.length;i++) //这里也可以改写为  for(String str:strArray) 这种形式{System.out.println(strArray[i]);}//第三种遍历 使用迭代器进行相关遍历Iterator<String> ite=list.iterator();while(ite.hasNext())//判断下一个元素之后有值{System.out.println(ite.next());}}
}

解析:

三种方法都是用来遍历ArrayList集合,第三种方法是采用迭代器的方法,该方法可以不用担心在遍历的过程中会超出集合的长度。

遍历 Map

实例

import java.util.*;public class Test{public static void main(String[] args) {Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();map.put("1", "value1");map.put("2", "value2");map.put("3", "value3");//第一种:普遍使用,二次取值System.out.println("通过Map.keySet遍历key和value:");for (String key : map.keySet()) {System.out.println("key= "+ key + " and value= " + map.get(key));}//第二种System.out.println("通过Map.entrySet使用iterator遍历key和value:");Iterator<Map.Entry<String, String>> it = map.entrySet().iterator();while (it.hasNext()) {Map.Entry<String, String> entry = it.next();System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());}//第三种:推荐,尤其是容量大时System.out.println("通过Map.entrySet遍历key和value");for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());}//第四种System.out.println("通过Map.values()遍历所有的value,但不能遍历key");for (String v : map.values()) {System.out.println("value= " + v);}}
}

如何使用比较器

TreeSet和TreeMap的按照排序顺序来存储元素. 然而,这是通过比较器来精确定义按照什么样的排序顺序。

这个接口可以让我们以不同的方式来排序一个集合。

序号比较器方法描述
1使用 Java Comparator
这里通过实例列出Comparator接口提供的所有方法

集合实现类(集合类)

Java提供了一套实现了Collection接口的标准集合类。其中一些是具体类,这些类可以直接拿来使用,而另外一些是抽象类,提供了接口的部分实现。

标准集合类汇总于下表:

序号类描述
1AbstractCollection 
实现了大部分的集合接口。
2AbstractList 
继承于AbstractCollection 并且实现了大部分List接口。
3AbstractSequentialList 
继承于 AbstractList ,提供了对数据元素的链式访问而不是随机访问。
4LinkedList

该类实现了List接口,允许有null(空)元素。主要用于创建链表数据结构,该类没有同步方法,如果多个线程同时访问一个List,则必须自己实现访问同步,解决方法就是在创建List时候构造一个同步的List。LinkedList 查找效率低。

5ArrayList

该类也是实现了List的接口,实现了可变大小的数组,随机访问和遍历元素时,提供更好的性能。该类也是非同步的,在多线程的情况下不要使用。ArrayList 增长当前长度的50%,插入删除效率低。

6AbstractSet 
继承于AbstractCollection 并且实现了大部分Set接口。
7HashSet

该类实现了Set接口,不允许出现重复元素,不保证集合中元素的顺序,允许包含值为null的元素,但最多只能一个。

8LinkedHashSet
具有可预知迭代顺序的 Set 接口的哈希表和链接列表实现。
9TreeSet

该类实现了Set接口,可以实现排序等功能。

10AbstractMap 
实现了大部分的Map接口。
11HashMap
HashMap 是一个散列表,它存储的内容是键值对(key-value)映射。
该类实现了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。
12TreeMap
继承了AbstractMap,并且使用一颗树。
13WeakHashMap
继承AbstractMap类,使用弱密钥的哈希表。
14LinkedHashMap
继承于HashMap,使用元素的自然顺序对元素进行排序.
15IdentityHashMap
继承AbstractMap类,比较文档时使用引用相等。

在前面的教程中已经讨论通过java.util包中定义的类,如下所示:

序号类描述
1Vector

该类和ArrayList非常相似,但是该类是同步的,可以用在多线程的情况,该类允许设置默认的增长长度,默认扩容方式为原来的2倍。

2Stack
栈是Vector的一个子类,它实现了一个标准的后进先出的栈。
3Dictionary
Dictionary 类是一个抽象类,用来存储键/值对,作用和Map类相似。
4Hashtable

Hashtable 是 Dictionary(字典) 类的子类,位于 java.util 包中。

5Properties
Properties 继承于 Hashtable,表示一个持久的属性集,属性列表中每个键及其对应值都是一个字符串。
6BitSet
一个Bitset类创建一种特殊类型的数组来保存位值。BitSet中数组大小会随需要增加。

总结:

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。

http://www.ritt.cn/news/19193.html

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