Java 集合框架

集合框架被设计成要满足以下几个目标

• 该框架必须是高性能的。基本集合（动态数组，链表，树，哈希表）的实现也必须是高效的
• 该框架允许不同类型的集合，以类似的方式工作，具有高度的互操作性
• 对一个集合的扩展和适应必须是简单的

为此，整个集合框架就围绕一组标准接口而设计

我们可以直接使用这些接口的标准实现，诸如： LinkedList, HashSet, 和 TreeSet等,除此之外你也可以通过这些接口实现自己的集合

集合框架是一个用来代表和操纵集合的统一架构

所有的集合框架都包含如下内容

1. 接口： 是代表集合的抽象数据类型。接口允许集合独立操纵其代表的细节。在面向对象的语言，接口通常形成一个层次
2. 实现（类）： 是集合接口的具体实现。从本质上讲，它们是可重复使用的数据结构
3. 算法： 是实现集合接口的对象里的方法执行的一些有用的计算，例如：搜索和排序。这些算法被称为多态，那是因为相同的方法可以在相似的接口上有着不同的实现

除了集合，该框架也定义了几个Map接口和类。Map里存储的是键/值对。尽管 Map 不是collections，但是它们完全整合在集合中

集合框架体系如图所示

image

Java 集合框架提供了一套性能优良，使用方便的接口和类，java集合框架位于 java.util包中， 所以当使用集合框架的时候需要进行导包

集合接口

集合框架定义了一些接口

下表列出了这些接口

Set 和 List 的区别

1. Set 接口实例存储的是无序的，不重复的数据。List 接口实例存储的是有序的，可以重复的元素
2. Set 检索效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变，实现类有 HashSet,TreeSet
3. List 和数组类似，可以动态增长，根据实际存储的数据的长度自动增长 List 的长度。查找元素效率高，插入删除效率低，因为会引起其他元素位置改变，实现类有 ArrayList,LinkedList,Vector

集合实现类 ( 集合类 )

Java 提供了一套实现了 Collection 接口的标准集合类

其中一些是具体类，这些类可以直接拿来使用，而另外一些是抽象类，提供了接口的部分实现

标准集合类汇总于下表

下表列出了 java.util 包中定义的类

集合算法

集合框架定义了几种算法，可用于集合和映射

这些算法被定义为集合类的静态方法

在尝试比较不兼容的类型时，一些方法能够抛出 ClassCastException异常

当试图修改一个不可修改的集合时，抛出 UnsupportedOperationException 异常

集合定义三个静态的变量：EMPTY_SET，EMPTY_LIST，EMPTY_MAP，这些变量都不可改变

如何使用迭代器

通常情况下，可能会想要遍历一个集合中的元素。例如，显示集合中的每个元素

一般遍历数组都是采用 for 循环或者增强 for，这两个方法也可以用在集合框架，但是还有一种方法是采用迭代器遍历集合框架，它是一个对象，实现了Iterator 接口或 ListIterator 接口

迭代器能够通过循环来得到或删除集合的元素

ListIterator 继承了 Iterator，以允许双向遍历列表和修改元素

下面的代码列出了 Iterator 和 listIterator 接口提供的所有方法

import java.util.*;

public class Test{
 public static void main(String[] args) {
     List<String> list=new ArrayList<String>();
     list.add("Hello");
     list.add("World");
     list.add("HAHAHAHA");
     //第一种遍历方法使用foreach遍历List
     for (String str : list) {            //也可以改写for(int i=0;i<list.size();i++)这种形式
        System.out.println(str);
     }

     //第二种遍历，把链表变为数组相关的内容进行遍历
     String[] strArray=new String[list.size()];
     list.toArray(strArray);
     for(int i=0;i<strArray.length;i++) //这里也可以改写为  foreach(String str:strArray)这种形式
     {
        System.out.println(strArray[i]);
     }

    //第三种遍历 使用迭代器进行相关遍历

     Iterator<String> ite=list.iterator();
     while(ite.hasNext())//判断下一个元素之后有值
     {
         System.out.println(ite.next());
     }
 }
}

范例中的三种方法都是用来遍历 ArrayList 集合，第三种方法是采用迭代器的方法，该方法可以不用担心在遍历的过程中会超出集合的长度

遍历 Map

import java.util.*;

public class Test{
     public static void main(String[] args) {
      Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
      map.put("1", "value1");
      map.put("2", "value2");
      map.put("3", "value3");

      //第一种：普遍使用，二次取值
      System.out.println("通过Map.keySet遍历key和value：");
      for (String key : map.keySet()) {
       System.out.println("key= "+ key + " and value= " + map.get(key));
      }

      //第二种
      System.out.println("通过Map.entrySet使用iterator遍历key和value：");
      Iterator<Map.Entry<String, String>> it = map.entrySet().iterator();
      while (it.hasNext()) {
       Map.Entry<String, String> entry = it.next();
       System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
      }

      //第三种：推荐，尤其是容量大时
      System.out.println("通过Map.entrySet遍历key和value");
      for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
       System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
      }

      //第四种
      System.out.println("通过Map.values()遍历所有的value，但不能遍历key");
      for (String v : map.values()) {
       System.out.println("value= " + v);
      }
     }
}