Java——Map、Set、List、Queue、Stack

╰半夏微凉° 2021-06-10 20:40 490阅读 0赞

*  Map<K, V>: Java中存储键值对的数据类型都实现了这个接口，表示“映射表”。支持的两个核心操作是get(Object key)以及put(K key, V value)，分别用来获取键对应的值以及向映射表中插入键值对。
 *  Set: 实现了这个接口的集合类型中不允许存在重复的元素，代表数学意义上的“集合”。它所支持的核心操作有add(E e),remove(Object o), contains(Object o)，分别用于添加元素，删除元素以及判断给定元素是否存在于集中。  
    \-List: Java中集合框架中的列表类型都实现了这个接口，表示一种有序序列。支持get(int index), add(E e)等操作。
 *  Queue: Java集合框架中的队列接口，代表了“先进先出”队列。支持add(E element), remove()等操作。
 *  Stack: Java集合框架中表示堆栈的数据类型，堆栈是一种“后进先出”的数据结构。支持push(E item), pop()等操作。

Java集合类的整体框架如下：  
（取自菜鸟编程）  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x5MDcyNG9r_size_16_color_FFFFFF_t_70]

从上图中可以看出，集合类主要分为两大类：Collection和Map。

Collection是List、Set等集合高度抽象出来的接口，它包含了这些集合的基本操作，它主要又分为两大部分：List和Set。

List接口通常表示一个列表（数组、队列、链表、栈等），其中的元素可以重复，常用实现类为ArrayList和LinkedList，另外还有不常用的Vector。另外，LinkedList还是实现了Queue接口，因此也可以作为队列使用。

Set接口通常表示一个集合，其中的元素不允许重复（通过hashcode和equals函数保证），常用实现类有HashSet和TreeSet，

*  HashSet是通过Map中的HashMap实现的
 *  TreeSet是通过Map中的TreeMap实现的。TreeSet还实现了SortedSet接口，因此是有序的集合（集合中的元素要实现Comparable接口，并覆写Compartor函数才行）。

我们看到，抽象类AbstractCollection、AbstractList和AbstractSet分别实现了Collection、List和Set接口，这就是在Java集合框架中用的很多的适配器设计模式，用这些抽象类去实现接口，在抽象类中实现接口中的若干或全部方法，这样下面的一些类只需直接继承该抽象类，并实现自己需要的方法即可，而不用实现接口中的全部抽象方法。

**Map**是一个映射接口，其中的每个元素都是一个key-value键值对，同样抽象类AbstractMap通过适配器模式实现了Map接口中的大部分函数，TreeMap、HashMap、WeakHashMap等实现类都通过继承AbstractMap来实现，另外，不常用的HashTable直接实现了Map接口，它和Vector都是JDK1.0就引入的集合类。

**Iterator**是遍历集合的迭代器（不能遍历Map，只用来遍历Collection），Collection的实现类都实现了iterator()函数，它返回一个Iterator对象，用来遍历集合，ListIterator则专门用来遍历List。而Enumeration则是JDK1.0时引入的，作用与Iterator相同，但它的功能比Iterator要少，它只能再Hashtable、Vector和Stack中使用。

// 引入 ArrayList 和 Iterator 类
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.Iterator;
    
    public class RunoobTest { 
        public static void main(String[] args) { 
    
            // 创建集合
            ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
            sites.add("Google");
            sites.add("Runoob");
            sites.add("Taobao");
            sites.add("Zhihu");
    
            // 获取迭代器
            Iterator<String> it = sites.iterator();
    
            // 输出集合中的第一个元素
            System.out.println(it.next());
        }
    }

**Arrays**和**Collections**是用来操作数组、集合的两个工具类，例如在ArrayList和Vector中大量调用了Arrays.Copyof()方法，而Collections中有很多静态方法可以返回各集合类的synchronized版本，即线程安全的版本，当然了，如果要用线程安全的结合类，首选Concurrent并发包下的对应的集合类。

**Collections**比较常用的方法：

*  为List集合进行排序：Collections.sort()
 *  返回集合(List和Set)中的最大最小值：Collections.max和 Collections.min-
 *  对List结合进行二分查找：Collections.binarySearch,在调用此方法前，需要先进行升序排列Collections.sort()。查询到返回位置否则返回-(index)-1.
 *  reverse(反转List的顺序)，reverseOrder(强行反转比较器的顺序)返回的是一个比较器。
 *  将集合类变成线程安全的(synchronizedCollection(Collection c)、synchronizedList(List list)、synchronizedMap(Map<K,V> m)、synchronizedSet(Set s))

**Arrays**常用的方法:

*  Arrays.binarySearch：二分查找
 *  Arrays.copyOf：复制
 *  Arrays.copyOfRange：复制部分
 *  Arrays.sort：排序
 *  Arrays.fill：填充
 *  Arrays.toString：字符串返回
 *  Arrays.hashCode：哈希值
 *  Arrays.asList：将数组转为List

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Java——Map、Set、List、Queue、Stack

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