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Java集合 ---总体框架及主要接口,抽象类分析

Java集合 ---总体框架及主要接口,抽象类分析

作者: 起个名忒难 | 来源:发表于2017-07-19 17:41 被阅读97次
    概述

    集合类作为主要的工具类,主要用于存储对象,常用的数据结构如 栈,队列,列表等。Java集合主要分为Set, List ,Queue ,Map 四种体系。

    • Set:代表无序,不可重复的集合
    • List:代表有序,重复的集合
    • Map: 代表的是映射关系的集合,存放的是k-v 的对象
    • Queue:代表的是队列的实现

    Java集合可以理解为一种容器,可以把多个对象放入容器中。 集合类主要负责保存数据。所有的集合类都位于java.util包下,集合类中只能保存对象(其实存放的也是对象的引用,但是习惯上称为保存对象)

    总体框架
    未命名文件 (3).png

    从上面的图中可以看出,集合类主要有两个接口来派生,一个是Collection接口,一个Map接口。由这两个接口的子接口或者实现类组成了Java的集合框架体系。

    Collection

    Collection是Queue,List,Set的根类 ,是一个高度抽象出来的接口,包含了集合的基本操作和属性。Collection接口中定义了如下操作集合的方法:

    boolean add(E e)  //向集合中添加元素
    boolean addAll(Collection<? extends E> c) //把集合c中的所有元素添加到指定的集合里
    void clear() //清楚集合中的元素,长度变为0
    boolean containsAll(Collection<?> c) //返回集合中是否包含集合c中的所有元素
    boolean isEmpty() //集合是否为空
    Iterator<E> iterator() //返回一个Iterator对象,用于遍历集合中的元素
    boolean remove(Object o)   /删除集合中指定的对象
    boolean removeAll(Collection<?> c)  //删除所有包含集合c中的所有对象
    boolean retainAll(Collection<?> c)  //删除集合c中不包含的对象
    int size()  //返回集合里元素的个数
    Object[] toArray()  //把集合转化为一个数组
    <T> T[] toArray(T[] a)  //把集合转化为一个指定类型的数组,推荐使用此种方式
    

    List

    定义

    public interface List<E>extends Collection<E>
    

    List继承与Collection接口,是一个有序的集合,集合中的每个元素都对应一个下标或者称之为索引,允许有重复的元素存在。可以使用Collection 的全部方法,添加了一些根据索引来操作的方法。

    API

    void add(int index, E element) 
    boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) 
    ListIterator<E> listIterator(int index) 
    E remove(int index) 
    E set(int index, E element)  
    int size() 
    List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) 
    
    

    Set

    定义
    public interface Set<E> extends Collection<E> {}
    

    Set集成子Collection接口,Set中集合元素是无序的不允许重复,它类似于一个罐子,可以可以依次把多个对象放入Set集合中,Set集合记不住元素的放入顺序。与Collection基本相同,没有提供额外的方法。常用的实现类有,HashSet ,TreeSet ,EnumSet等。

    API
    // Set的API
    abstract boolean         add(E object)
    abstract boolean         addAll(Collection<? extends E> collection)
    abstract void             clear()
    abstract boolean         contains(Object object)
    abstract boolean         containsAll(Collection<?> collection)
    abstract boolean         equals(Object object)
    abstract int             hashCode()
    abstract boolean         isEmpty()
    abstract Iterator<E>     iterator()
    abstract boolean         remove(Object object)
    abstract boolean         removeAll(Collection<?> collection)
    abstract boolean         retainAll(Collection<?> collection)
    abstract int             size()
    abstract <T> T[]         toArray(T[] array)
    abstract Object[]         toArray()
    

    AbstractCollection

    定义
    public abstract class AbstractCollection<E> implements Collection<E> {}```
    AbstractCollection实现了Collection集合,是一个抽象类
    
    
    ####Queue
    ######定义
    

    public interface Queue<E> extends Collection<E>

    用于模拟队列这种数据结构,队列通常是先进先出的容器,队列的头部保存在队列中存放时间最长的元素,队列的尾部保存队列中存放时间最短的元素。新元素放在队列的尾部,访问元素操作会返回队列的头部元素。
    
    ######API
    

    add(E e)
    E element()
    E peek() //获取队列的元素但不删除该元素
    E poll() //获取队列头部的元素,删除该元素
    E remove() //获取队列头部的元素删除该元素

    
    ####Map
    Map用于保存具有映射关系的数据,存储的是key-value 对的形式。Map中的Key不允许重复,key和value之间存在单向一对一关系。
    
    ######定义
    

    public interface Map<K,V>

    
    ######api
    

    void clear() //删除Map对象中的所有 key-value对
    boolean containsKey(Object key) //查询Map中是否包含一个或多个value
    boolean containsValue(Object value) //返回Map中是否包含指定的key
    Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() //返回Map中包含的key-value对所组成的Set集合
    V get(Object key) //返回指定key对应的value
    boolean isEmpty() //是否为空
    Set<K> keySet() //返回key组成的set集合
    V put(K key, V value) //添加一个key-value对
    void putAll(Map<? extends K,? extends V> m) //将指定map中的key-value复制到当前map中
    V remove(Object key) //根据key删除
    int size() //map中存放的元素数量
    Collection<V> values() //返回map中由value组成的集合

    
    ####AbstractMap
    
    ######定义
    

    public abstract class AbstractMap<K,V> implements Map<K,V> {}

    
    ####SortedMap
    
    ######定义
    

    public interface SortedMap<K,V> extends Map<K,V> { }

    SortedMap是一个继承于Map接口的接口。它是一个有序的SortedMap键值映射。它的实现类为TreeMap ,TreeMap就是一个红黑树数据结构,每个key-value对即作为红黑树的一个节点,TreeMap有两种排序方式:
    
    - 自然排序,TreeMap的所有key必须实现Comparable接口,而且所有的key应该是同一个类的对象
    - 定制排序:创建TreeMap时,传入一个Comparable对象,该对象负责对TreeMap中所有的Key进行排序。
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        壮年听雨客舟中,江阔云低,断雁叫西风。
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