Java collection框架 - 芒果文档

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📜 Java collection框架

📅 最后修改于: 2020-10-11 06:11:29 🧑 作者: Mango

Java中的集合

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)。

Java中的集合是什么

集合表示对象的单个单元，即一个组。

Java中的框架是什么

它提供了现成的架构。
它代表一组类和接口。
它是可选的。

什么是收藏框架

Collection框架表示用于存储和处理一组对象的统一体系结构。它具有：

接口及其实现，即类
算法

收集框架层次结构

让我们看看Collection框架的层次结构。 java.util包包含Collection框架的所有类和接口。

收集方法界面

在Collection接口中声明了许多方法。它们如下：

No.	Method	Description
1	public boolean add(E e)	It is used to insert an element in this collection.
2	public boolean addAll(Collection c)	It is used to insert the specified collection elements in the invoking collection.
3	public boolean remove(Object element)	It is used to delete an element from the collection.
4	public boolean removeAll(Collection c)	It is used to delete all the elements of the specified collection from the invoking collection.
5	default boolean removeIf(Predicate filter)	It is used to delete all the elements of the collection that satisfy the specified predicate.
6	public boolean retainAll(Collection c)	It is used to delete all the elements of invoking collection except the specified collection.
7	public int size()	It returns the total number of elements in the collection.
8	public void clear()	It removes the total number of elements from the collection.
9	public boolean contains(Object element)	It is used to search an element.
10	public boolean containsAll(Collection c)	It is used to search the specified collection in the collection.
11	public Iterator iterator()	It returns an iterator.
12	public Object[] toArray()	It converts collection into array.
13	public T[]toArray(T[] a)	It converts collection into array. Here, the runtime type of the returned array is that of the specified array.
14	public boolean isEmpty()	It checks if collection is empty.
15	default Stream parallelStream()	It returns a possibly parallel Stream with the collection as its source.
16	default Stream stream()	It returns a sequential Stream with the collection as its source.
17	default Spliterator spliterator()	It generates a Spliterator over the specified elements in the collection.
18	public boolean equals(Object element)	It matches two collections.
19	public int hashCode()	It returns the hash code number of the collection.

迭代器接口

迭代器接口仅提供了向前迭代元素的功能。

迭代器接口的方法

Iterator接口中只有三种方法。他们是：

No.	Method	Description
1	public boolean hasNext()	It returns true if the iterator has more elements otherwise it returns false.
2	public Object next()	It returns the element and moves the cursor pointer to the next element.
3	public void remove()	It removes the last elements returned by the iterator. It is less used.

可迭代的接口

Iterable接口是所有集合类的根接口。 Collection接口扩展了Iterable接口，因此Collection接口的所有子类也实现了Iterable接口。

它仅包含一种抽象方法。即

Iterator iterator()

它返回类型T的元素上的迭代器。

采集界面

Collection接口是由收集框架中的所有类实现的接口。它声明每个集合将具有的方法。换句话说，我们可以说Collection接口构建了收集框架所依赖的基础。

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

列表界面

List接口是Collection接口的子接口。它禁止使用列表类型的数据结构，我们可以在其中存储对象的有序集合。它可以有重复的值。

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  list1= new ArrayList();
List  list2 = new LinkedList();
List  list3 = new Vector();
List  list4 = new Stack();

List界面中有多种方法可用于插入，删除和访问列表中的元素。

下面给出了实现List接口的类。

数组列表

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。考虑以下示例。

import java.util.*;
class TestJavaCollection1{
public static void main(String args[]){
ArrayList list=new ArrayList();//Creating arraylist
list.add("Ravi");//Adding object in arraylist
list.add("Vijay");
list.add("Ravi");
list.add("Ajay");
//Traversing list through Iterator
Iterator itr=list.iterator();
while(itr.hasNext()){
System.out.println(itr.next());
}
}
}

输出：

Ravi
Vijay
Ravi
Ajay

链表

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。

考虑以下示例。

import java.util.*;
public class TestJavaCollection2{
public static void main(String args[]){
LinkedList al=new LinkedList();
al.add("Ravi");
al.add("Vijay");
al.add("Ravi");
al.add("Ajay");
Iterator itr=al.iterator();
while(itr.hasNext()){
System.out.println(itr.next());
}
}
}

输出：

Ravi
Vijay
Ravi
Ajay

向量

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。

考虑以下示例。

import java.util.*;
public class TestJavaCollection3{
public static void main(String args[]){
Vector v=new Vector();
v.add("Ayush");
v.add("Amit");
v.add("Ashish");
v.add("Garima");
Iterator itr=v.iterator();
while(itr.hasNext()){
System.out.println(itr.next());
}
}
}

输出：

Ayush
Amit
Ashish
Garima

叠放

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

考虑以下示例。

import java.util.*;
public class TestJavaCollection4{
public static void main(String args[]){
Stack stack = new Stack();
stack.push("Ayush");
stack.push("Garvit");
stack.push("Amit");
stack.push("Ashish");
stack.push("Garima");
stack.pop();
Iterator itr=stack.iterator();
while(itr.hasNext()){
System.out.println(itr.next());
}
}
}

输出：

Ayush
Garvit
Amit
Ashish

队列接口

队列接口保持先进先出顺序。可以将其定义为用于保存将要处理的元素的有序列表。有许多类(例如PriorityQueue，Deque和ArrayDeque)实现了Queue接口。

队列接口可以实例化为：

Queue q1 = new PriorityQueue();
Queue q2 = new ArrayDeque();

有多种实现Queue接口的类，下面提供了其中的一些类。

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。

考虑以下示例。

import java.util.*;
public class TestJavaCollection5{
public static void main(String args[]){
PriorityQueue queue=new PriorityQueue();
queue.add("Amit Sharma");
queue.add("Vijay Raj");
queue.add("JaiShankar");
queue.add("Raj");
System.out.println("head:"+queue.element());
System.out.println("head:"+queue.peek());
System.out.println("iterating the queue elements:");
Iterator itr=queue.iterator();
while(itr.hasNext()){
System.out.println(itr.next());
}
queue.remove();
queue.poll();
System.out.println("after removing two elements:");
Iterator itr2=queue.iterator();
while(itr2.hasNext()){
System.out.println(itr2.next());
}
}
}

输出：

head:Amit Sharma
head:Amit Sharma
iterating the queue elements:
Amit Sharma
Raj
JaiShankar
Vijay Raj
after removing two elements:
Raj
Vijay Raj

双端队列接口

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。

双端队列可以实例化为：

Deque d = new ArrayDeque();

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。

考虑以下示例。

import java.util.*;
public class TestJavaCollection6{
public static void main(String[] args) {
//Creating Deque and adding elements
Deque deque = new ArrayDeque();
deque.add("Gautam");
deque.add("Karan");
deque.add("Ajay");
//Traversing elements
for (String str : deque) {
System.out.println(str);
}
}
}

输出：

Gautam
Karan
Ajay

设置界面

Java中的Set Interface存在于java.util软件包中。它扩展了Collection接口。它代表无序的元素集，不允许我们存储重复的项目。我们最多可以在Set中存储一个空值。 Set由HashSet，LinkedHashSet和TreeSet实现。

Set可以实例化为：

Set s1 = new HashSet();
Set s2 = new LinkedHashSet();
Set s3 = new TreeSet();

哈希集

HashSet类实现Set接口。它表示使用哈希表进行存储的集合。散列用于将元素存储在HashSet中。它包含唯一项。

考虑以下示例。

import java.util.*;
public class TestJavaCollection7{
public static void main(String args[]){
//Creating HashSet and adding elements
HashSet set=new HashSet();
set.add("Ravi");
set.add("Vijay");
set.add("Ravi");
set.add("Ajay");
//Traversing elements
Iterator itr=set.iterator();
while(itr.hasNext()){
System.out.println(itr.next());
}
}
}

输出：

Vijay
Ravi
Ajay

链接哈希集

LinkedHashSet类表示Set接口的LinkedList实现。它扩展了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。

考虑以下示例。

import java.util.*;
public class TestJavaCollection8{
public static void main(String args[]){
LinkedHashSet set=new LinkedHashSet();
set.add("Ravi");
set.add("Vijay");
set.add("Ravi");
set.add("Ajay");
Iterator itr=set.iterator();
while(itr.hasNext()){
System.out.println(itr.next());
}
}
}

输出：

Ravi
Vijay
Ajay

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(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 set = new TreeSet();

树集

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。

考虑以下示例：

import java.util.*;
public class TestJavaCollection9{
public static void main(String args[]){
//Creating and adding elements
TreeSet set=new TreeSet();
set.add("Ravi");
set.add("Vijay");
set.add("Ravi");
set.add("Ajay");
//traversing elements
Iterator itr=set.iterator();
while(itr.hasNext()){
System.out.println(itr.next());
}
}
}

输出：

Ajay
Ravi
Vijay