JAVA 集合框架

集合框架1. JAVA 集合框架的组成三部分: 接口，接口的实现类，算法类(工具类)接口如:Collection,List,Map实现类:ArrayList,LinkedList,HashMap等算法类:Collections,Arrays如上图所示接口：6个接口（短虚线表示），表示不同集合类型，是集合框架的基础。

抽象类：5个抽象类（长虚线表示），对集合接口的部分实现。

可扩展为自定义集合类。

实现类：8个实现类（实线表示），对接口的具体实现。

左下角即为算法类.在JAVA 集合中又主要分为这三种类型Set和List集合接口(两者同属 Collection 接口下的 )和Map接口Set(集) 接口类型:集合中的对象没有特定的方式排序，没有重复对象,但它的某些实现类能对集合中的对象按特定方式排序。

List(列表) 接口类型:是有序的Collection,集合中的对象按照索引位置排序，可以有重复对象，可以按对象在集合中的索引位置检索对象，与数组类似。

Map(映射) 接口类型:集合中的每一个元素包含一对键对象和值对象,集合中没有重复的键对象，值对象可以重复。

它的有些实现类能够对集合中的键对象进行排序。

有趣的是Collection接口不提供随机访问元素的get()方法。

因为Collection 包括Set，而Set自己维护内部顺序。

如果想检查Collection中的元素，那就必须使用迭代器。

而List接口中则出现了 get(int index)方法,其实现类 ArrayList和LinkedList也就实现了这个方法。

另外 Collection 接口的iterator() 和 toArray()方法都用于获得集合中的所有元素，前者返回一个Iterator对象，后者返回一个包含集合中所有元素的数组.Iterator接口隐藏底层集合的数据结构,向客户程序提供了遍历各种类型的集合的统一接口。

hasNext()判断是否遍历完毕,next()返回下一个元素等等。

除了 Collection接口必备 iterator()方法外，List还提供了一个listIterator()方法，返回了一个 ListIterator接口，和标准的Iterator接口相比，ListIterator多了一些 add()之类的方法，可以添加，删除，向前或向后遍历。

2.ArrayList 和 LinkedList ，VectorArrayList 和 LinkedList 都实现了List接口.因此都实现了List接口中常用的方法，例如 add(),get()等等，但是 LinkedList 除了实现了这些方法外，本身也多出了几种方法，例如addFirst(),addLast(),removeFirst(),removeLast(),getFirst(),getLast()等等.ArrayList 和Vector是采用数组方式存储数据，此数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素，都允许直接序号索引元素，但是插入数据要设计到数组元素移动等内存操作，所以索引数据快插入数据慢，Vector由于使用了synchronized方法（线程安全）所以性能上比ArrayList要差，LinkedList使用双向链表实现存储，按序号索引数据需要进行向前或向后遍历，但是插入数据时只需要记录本项的前后项即可，所以插入数度较快！ArrayList 线程不安全遍历查找元素快删除和插入元素慢LinkedList 线程不安全遍历元素慢删除和插入元素快Vector 线程安全同步效率都很低旧的集合框架如果想让LinkedList 同步的话，保证线程安全，那么可以在创建List时候构造一个同步的List接口类型对象List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList());总结1)如果涉及到堆栈，队列等操作，应该考虑用List。

如果要进行大量的随机访问，应使用ArrayList；如果经常进行插入与删除操作，用使用LinkedList。

2)HashMap设计用来快速访问；而TreeMap保持“键”始终处于排序状态，所以没有HashMap快。

LinkedHashMap保持元素插入的顺序，但是也通过散列提供了快速访问能力。

3)Set不接受重复元素。

HashSet提供最快的查询速度，而TreeSet保持元素处于排序状态。

LinkedHashSet以插入顺序保存元素。

在java中，集合是由类和接口实现的聚集体，这些类和接口构成了集合框架；或者是由类型实现的聚集体，这些类型扩展了定义于集合框架中的类。

集合框架由下列部分构成：1）、定义集合的行为的接口（例如，他们定义添加和删除元素的方法）2）、具体类：他们提供了接口的多种用途的实现，这些接口可以直接使用3）、抽象类：他们实现集合框架的接口，可以扩展这些集合框架以创建特殊化的数据结构的集合集合框架的目的如下：1、通过提供大部分通用数据结构，减少程序员的编程工作2、提供一套类型，这些类型易于使用、扩展和理解3、通过定义一套用于实现的标准的集合接口，增加灵活性。

因此可以很容易的把一类数据结构转化成另一类数据结构，或者修改集合的实现，而不修改其他类使用它的方式。

4、通过测试软件元件的重用，改进程序质量集合框架中的3个关键接口Collection接口：框架的根接口是Collection。

Collection和Map接口定义框架中所有类通用的行为。

Collection接口中的方法添加和删除元素，并在Object类型的元素上进行操作，所以Collection可以保存任何类型的对象。

集合框架不包括直接实现Collection接口的类。

详情可查看Collection接口定义的API。

Set接口：Set接口扩展Collection接口以定义不允许复制元素的集合的标准行为。

Set接口并没有介绍人和超越那些定义于Collection接口中的方法的额外方法。

然而，这个接口添加了阻止复制元素的限制。

例如方法boolean add(Object element)中如果元素已经是集合的一部分，则返回false。

List接口：List接口扩展Collection接口定义有序集合的标准行为，这种接口通常称为序列。

通常，List实现复制元素。

实现这个接口的集合中的元素在集合中具有一个位置，这个位置由整型的索引值指定。

正如数组那样，这些索引值以0开始，并具有等于列表的大小减1的最大值。

注意List接口执行的行为，这些行为是：所有实现的类都可以获得位于指定的索引上的元素，可以设置位于指定的索引上的元素，并可以在指定的索引上插入元素。

此外，列表可以返回元素的首次出现以及元素的末次出现。

使用迭代器遍历集合对于所有的继承集合类型，指针实现Iterator接口。

你并不直接创建集合的迭代器。

相反，可以调用集合的iterator方法获得一个迭代器。

所有的指针提供方法，这些方法指示是否还有更多的元素在集合中，并返回下一个元素。

一些Iterator对象提供remove方法，以遍历集合时，从集合中删除元素。

优点是客户不必再集合上完成单独的操作以找到并删除元素，因为客户已经有了对指针返回的元素的引用。

因为所有的继承集合类都有返回迭代器的方法所以可以使用与以下代码类似的代码导航所有非继承类型的所有集合。

在这里假设定义的类型ActivityRecord的对象已经添加到了称为activityLog的集合对象中：Java代码1.Iterator it = activityLog.iterator();2.while(it.hasNext()) {3. ActivityRecord activity = (ActivityRecord) it.next();4.}集合的方法List.iterator创建指针。

指针的实际类型是不重要的。

重要的是它实现了Iterator接口。

实现List接口的集合也支持实现ListIterator接口的Iterator对象。

ListIterator接口扩展了Iterator，允许通过列表向前遍历和向后遍历，并提供额外的方法，以便正在遍历列表时，修改这个列表。

ListIterator接口的这个描述只包涵这些额外的方法。

集合框架总结：1.List集合:List是一个有序的并且允许出现重复的数据，list接口提供了多个实现的子类，提供有序的访问集合中元素的方法，这里的有序访问是可根据list对象放入时的次序来查找对象。

同样的list也可以理解为一个泛型的，有接口，可以被继承，在list集合中我们一般用List 接口的大小可变数组的实现。

实现了所有可选列表操作，并允许包括null 在内的所有元素。

除了实现List 接口外，此类还提供一些方法来操作内部用来存储列表的数组的大小。

（此类大致上等同于V ector 类，除了此类是不同步的。

）ArrayList,Vector这两个实现类，关于ArrayList的用法；public class TestArrylist {public static void main(String args[]) {Vector<Student> vector=creatVector();//直接调用方法print(vector);}public static Vector<Student> creatVector() {// 创建一个vector对象Vector<Student> vector = new Vector<Student>();/*** 向集合中添加元素*/for (int i = 0; i < 10; i++) {// 创建学生对象Student st = new Student("学生" + i, 17 + i);vector.add(st);}return vector;}public static void print(Vector<Student> ve) {for (int i = 0; i < ve.size(); i++) {Student student = ve.get(i);System.out.println(student.getName() + "\t" + student.getAge()); }}}关于Vector的用法package cn.zhangshuai.lesson10;import java.util.Vector;public class TestArrylist {public static void main(String args[]) {Vector<Student> vector=creatVector();print(vector);}public static Vector<Student> creatVector() {// 创建一个vector对象Vector<Student> vector = new Vector<Student>();/*** 向集合中添加元素*/for (int i = 0; i < 10; i++) {// 创建学生对象Student st = new Student("学生" + i, 17 + i);vector.add(st);}return vector;}public static void print(Vector<Student> ve) {for (int i = 0; i < ve.size(); i++) {Student student = ve.get(i);System.out.println(student.getName() + "\t" + student.getAge()); }}}在这两个类中，方法基本相同，在jdk文档中我们可以查到所需要的方法。