什么是Java集合

1 什么是Java集合

Java中的Collection是一个框架，提供了用于存储和操作对象组的体系结构。

Java Collections可以完成您对数据执行的所有操作，例如搜索，排序，插入，操作和删除。

Java Collection表示单个对象单元。Java Collection框架提供了许多接口（Set，List，Queue，Deque）和类（ArrayList，Vector，LinkedList，PriorityQueue，HashSet，LinkedHashSet，TreeSet）。

2 Java集合层次结构

3 Java Collection接口的方法

在Collection接口中声明了许多方法。如下：

4 Iterator接口

Iterator接口提供迭代元素的功能。

Iterator接口中只有三种方法。分别是：

5 Iterable接口

Iterable接口是所有集合类的根接口。Collection接口继承了Iterable接口，因此Collection接口的所有子类也实现了Iterable接口。

Iterable接口仅包含一种抽象方法：

Iterator<T> iterator()  

• 返回类型T的元素上的迭代器。

6 Collection接口

Collection接口是由集合框架中的所有类实现的接口。它声明每个集合所包含的方法。换句话说，Collection接口是集合框架依赖的基础。

Collection接口的一些方法是Boolean add ( Object obj), Boolean addAll ( Collection c), void clear()等，它们由Collection接口的所有子类实现。

7 List接口

List接口是Collection接口的子接口。我们可以在List中存储对象的有序集合，且可以有重复的值。

List接口由ArrayList，LinkedList，Vector和Stack类实现。

要实例化List接口，我们必须使用：

List <data-type> list1= new ArrayList();  
List <data-type> list2 = new LinkedList();  
List <data-type> list3 = new Vector();  
List <data-type> list4 = new Stack();  

List接口中有多种方法可用于插入，删除和访问List中的元素。

6 ArrayList

ArrayList类实现List接口。它使用动态数组来存储不同数据类型的重复元素。ArrayList类保持插入顺序，并且是不同步的。可以随机访问ArrayList类中存储的元素。

package cn.xnip;

/**
 * 小牛知识库网： https://www.xnip.cn
 */
/**
 * Java ArrayList的例子
 */
import java.util.*;
class TestJavaCollection1{
    public static void main(String args[]){
        ArrayList<String> list=new ArrayList<String>();//创建ArrayList
        list.add("eric");//往ArrayList存入元素
        list.add("jack");
        list.add("lucy");
        list.add("rose");
        //迭代ArrayList的元素
        Iterator itr=list.iterator();
        while(itr.hasNext()){
            System.out.println(itr.next());
        }
    }
}

输出结果为：

eric
jack
lucy
rose

7 LinkedList

LinkedList实现Collection接口。它在内部使用双向链表来存储元素。它可以存储重复的元素。它保持插入顺序，并且不同步。在LinkedList中，由于不需要进行移位，因此操作很快。

package cn.xnip;

/**
 * 小牛知识库网： https://www.xnip.cn
 */
/**
 * Java LinkedList的例子
 */
import java.util.*;

public class Demo{

    public static void main(String args[]){
        LinkedList<String> al=new LinkedList<String>();
        al.add("eric");
        al.add("jack");
        al.add("lucy");
        al.add("rose");
        Iterator<String> itr=al.iterator();
        while(itr.hasNext()){
            System.out.println(itr.next());
        }
    }
}

输出结果为：

eric
jack
lucy
rose

8 Vector

Vector使用动态数组来存储数据元素。它类似于ArrayList。但是，它是同步的，并且包含不属于Collection框架的许多方法。

package cn.xnip;

/**
 * 小牛知识库网： https://www.xnip.cn
 */
/**
 * Java Vector的例子
 */
import java.util.*;

public class Demo{

    public static void main(String args[]){
        Vector<String> v=new Vector<String>();
        v.add("eric");
        v.add("jack");
        v.add("lucy");
        v.add("rose");
        Iterator<String> itr=v.iterator();
        while(itr.hasNext()){
            System.out.println(itr.next());
        }
    }
}

输出结果为：

eric
jack
lucy
rose

9 Stack

Stack是Vector的子类。它实现了后进先出的数据结构。Stack包含Vector类的所有方法，还提供定义其属性的方法，如 boolean push(), boolean peek(), boolean push(object o)。

package cn.xnip;

/**
 * 小牛知识库网： https://www.xnip.cn
 */
/**
 * Java Stack的例子
 */
import java.util.*;

public class Demo{

    public static void main(String args[]){
        Stack<String> stack = new Stack<String>();
        stack.push("eric");
        stack.push("jack");
        stack.push("mark");
        stack.push("rose");
        stack.push("lucy");
        stack.pop();
        Iterator<String> itr=stack.iterator();
        while(itr.hasNext()){
            System.out.println(itr.next());
        }
    }
}

输出结果为：

eric
jack
mark
rose

10 Queue接口

Queue接口保持先进先出顺序。可以将其定义为用于容纳将要处理的元素的有序列表，有许类（例如PriorityQueue，Deque和ArrayDeque）实现了Queue接口。

Queue接口可以实例化为：

Queue<String> q1 = new PriorityQueue();  
Queue<String> q2 = new ArrayDeque();  

有多种实现Queue接口的类。

11 PriorityQueue

PriorityQueue类实现Queue接口。它包含要按其优先级处理的元素或对象。PriorityQueue不允许将空值存储在队列中。

package cn.xnip;

/**
 * 小牛知识库网： https://www.xnip.cn
 */
/**
 * Java PriorityQueue的例子
 */
import java.util.*;

public class Demo{

    public static void main(String args[]){
        PriorityQueue<String> queue=new PriorityQueue<String>();
        queue.add("eric");
        queue.add("rose");
        queue.add("jack");
        queue.add("lucy");
        System.out.println("head:"+queue.element());
        System.out.println("head:"+queue.peek());
        System.out.println("迭代队列的元素:");
        Iterator itr=queue.iterator();
        while(itr.hasNext()){
            System.out.println(itr.next());
        }
        queue.remove();
        queue.poll();
        System.out.println("移除队列的两个元素:");
        Iterator<String> itr2=queue.iterator();
        while(itr2.hasNext()){
            System.out.println(itr2.next());
        }
    }
}

输出结果为：

head:eric
head:eric
迭代队列的元素:
eric
lucy
jack
rose
移除队列的两个元素:
lucy
rose

12 Deque接口

Deque接口扩展了Queue接口。在Deque中，我们可以从两侧移除和添加元素。Deque代表双端队列，它使我们能够在两端执行操作。

Deque队列可以实例化为：

Deque d = new ArrayDeque();  

13 ArrayDeque

ArrayDeque类实现Deque接口。它有助于我们使用双端队列。与队列不同，我们可以从两端添加或删除元素。

ArrayDeque比ArrayList和Stack更快，并且没有容量限制。

package cn.xnip;

/**
 * 小牛知识库网： https://www.xnip.cn
 */
/**
 * Java ArrayDeque的例子
 */
import java.util.*;

public class Demo{

    public static void main(String[] args) {
        //创建ArrayDeque对象，添加元素
        Deque<String> deque = new ArrayDeque<String>();
        deque.add("eric");
        deque.add("jack");
        deque.add("lucy");
        //访问队列元素
        for (String str : deque) {
            System.out.println(str);
        }
    }
}

输出结果为：

eric
jack
lucy

14 Set接口

Java中的Set接口存在于java.util软件包中。Set接口继承了Collection接口。它代表无序的元素集，不允许我们存储重复元素。我们最多可以在Set中存储一个空值。Set由HashSet，LinkedHashSet和TreeSet实现。

Set接口可以实例化为：

Set<data-type> s1 = new HashSet<data-type>();  
Set<data-type> s2 = new LinkedHashSet<data-type>();  
Set<data-type> s3 = new TreeSet<data-type>();  

15 HashSet

HashSet类实现Set接口。它表示使用哈希表进行存储的集合。HashSet用于将元素存储在HashSet中。HashSet存储唯一的元素。

package cn.xnip;

/**
 * 小牛知识库网： https://www.xnip.cn
 */
/**
 * Java HashSet的例子
 */
import java.util.*;

public class Demo{

    public static void main(String args[]){
        //创建HashSet对象，放入元素
        HashSet<String> set=new HashSet<String>();
        set.add("eric");
        set.add("rose");
        set.add("mark");
        set.add("lucy");
        //访问元素
        Iterator<String> itr=set.iterator();
        while(itr.hasNext()){
            System.out.println(itr.next());
        }
    }
}

输出结果为：

eric
rose
lucy
mark

16 LinkedHashSet

LinkedHashSet类是Set接口的LinkedList实现。它继承了HashSet类并实现Set接口。像HashSet一样，它也包含唯一元素。它保持插入顺序并允许空元素。

package cn.xnip;

/**
 * 小牛知识库网： https://www.xnip.cn
 */
/**
 * Java LinkedHashSet的例子
 */
import java.util.*;

public class Demo{

    public static void main(String args[]){
        LinkedHashSet<String> set=new LinkedHashSet<String>();
        set.add("eric");
        set.add("jack");
        set.add("rose");
        set.add("lucy");
        Iterator<String> itr=set.iterator();
        while(itr.hasNext()){
            System.out.println(itr.next());
        }
    }
}

输出结果为：

eric
jack
rose
lucy

17 SortedSet接口

SortedSet是Set接口的替代方法，它提供其元素的总体排序。SortedSet的元素以升序排列。SortedSet提供了其他禁止元素自然排序的方法。

SortedSet可以实例化为：

SortedSet<data-type> set = new TreeSet();  

18 TreeSet

Java TreeSet类实现了Set接口，该接口使用树进行存储。与HashSet一样，TreeSet也包含唯一元素。但是，TreeSet的访问和检索时间非常快。TreeSet中的元素以升序存储。

package cn.xnip;

/**
 * 小牛知识库网： https://www.xnip.cn
 */
/**
 * Java TreeSet的例子
 */
import java.util.*;

public class Demo{

    public static void main(String args[]){
        //创建TreeSet集合，添加元素
        TreeSet<String> set=new TreeSet<String>();
        set.add("eric");
        set.add("jack");
        set.add("mark");
        set.add("rose");
        //访问元素
        Iterator<String> itr=set.iterator();
        while(itr.hasNext()){
            System.out.println(itr.next());
        }
    }
}

输出结果为：

eric
jack
mark
rose