Java 集合框架
Java 集合框架
ps：写这篇文章主要为了整理一下Java 的类集合框架，如有错误或不全，欢迎纠正
converse
Java集合框架图
图片摘自网络
java 集合框架继承图
补充一下上图:
- 继承自Iterator的是ListIterator而不是LinkIterator
-
加一个Deque接口继承自Queue
在这里插入图片描述
集合框架分析
整个Java集合框架其实被分为两部分，Collection和Map，但我们一般也称Map是Collection。从集合框架图我们可以看到，Map指出一个箭头produce指向Collection，这是因为Map的key，value，entry都是Set，而Set是继承自Collection。所以我们一般也说Map是Collection，Colleciton是java集合框架的顶层类。
1.Interator 迭代器
迭代器（iterator）有时又称游标（cursor）是程序设计的软件设计模式，可在容器（container，例如链表或阵列）上遍访的接口，设计人员无需关心容器的内容。源自百度百科
迭代器顾名思义，用来迭代集合，Colleciton是Java集合框架的顶层接口，而Collection实现了iterator，也就意味着所有继承自Colleciton的子类也就具有了迭代的能力。
public interface Iterable<T> {
Iterator<T> iterator();
//还有两个default接口
...
...
}
这个接口定义了一个iterator方法，每一个Collection必须返回自己实现的迭代器。
我们看一下迭代器的实现：
public interface Iterator<E> {
boolean hasNext();
E next();
default void remove() {
throw new UnsupportedOperationException("remove");
}
default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
Objects.requireNonNull(action);
while (hasNext())
action.accept(next());
}
}
主要的两个方法：next、hasNext。根据每一个集合的特性方法的内部实现有所不同，但提供给外部的功能都一样，分别是判断迭代的下一个位置是否有元素、返回当前元素然后迭代的当前位置+1，以ArrayList为例：
ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();
//Iterator接口中定义的方法，这个额迭代器的具体实现在ArrayList中以内部类的形式存在
Iterator<String> iterator = arrayList.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String temp = iterator.next();
System.out.println(temp);
}
2.集合工具类
- Arrays
- Collections
类中有很多静态方法，用来操作数组和集合，很多方法很实用，比如
- Arrays.toSort(List list); 对集合排序
- Arrays.toString(array);格式化打印数组
- List<String syncList = Collections.synchronizedList(mList); 将一个List转换成线程安全的List。
- ......
3.List
特性：
- 有序集合
- 元素允许重复，并且允许为null
- 可以通过索引得到指定位置元素
常用的有如ArrayList、LinkedList都直接或间接实现了List。
4.Set
特性：
- 无法通过索引获取元素
- 元素不允许重复，通过集合存储元素的equals方法来判断重复。
- 无法保证Set中元素迭代顺序和存储顺序相同
- 常用集合如HashSet、TreeSet
- HashSet：基于哈希值散列存储，性能高，添加和删除操作的时间复杂度恒定，无序
- TreeSet：通过存储元素实现的Comparable接口来对TreeSet中的元素进行排序，遍历TreeSet时按排序后的顺序输出。
4.Queue、Deque
Queue代表着单向队列，先进先出，从队尾入队，队头出队，两个操作对应接口中的两个方法：
public interface Queue<E> extends Collection<E> {
//插入队尾
boolean offer(E e)
//得到队头元素并移除
E poll();
//得到对头元素不移除
E peek();
}
Deque代表双向队列：扩展了Queue。可以通过Deque实现Stack：后进先出，队尾入队，队尾出队，对应的两个方法：
public interface Deque<E> extends Queue<E> {
//push 元素 入栈
void push(E e);
//pop 元素 出栈
E pop();
Map
是一种从Key到Value的映射的数据结构：
HashMap<Integer, String> hashMap = new HashMap<>();
hashMap.put(1,"数字1");
hashMap.put(10,"数字10");
String result = hashMap.get(10);
可以通过Key得到相应的Value。
其中Map有三个方法
- KeySet
- values
- entrySet
分别返回Map中存储的键值对的Key集合、Value集合、存储键值对的Entry的类集合。这也就是为什么说虽然Map不继承自Collection，但通常也说Map是Java集合框架中的一员。
