JAVA集合

集合可以看作是一種容器，用來儲存物件（Java集合中實際存放的只是物件的引用，每個集合元素都是一個引用變數）。

由上圖可以看出主要有兩種型別的容器

• 集合（Collection），儲存一個元素集合
• 圖（Map），儲存鍵/值對的對映
  集合框架是一個用來代表和操縱集合統一的架構。所有的集合框架都包括如下內容：
• 介面：是代表集合的抽象資料型別，類如List、Set、‘Map等，之所以定義多個介面，是為了以不同的方式操作集合物件。
• 實現類：是集合介面的具體實現。它們可以重複利用的資料結構。例如：ArrayList、LinkedList、HashMap、HashSet。
• 演算法：是實現介面物件裡的方法執行的一些有用的計算。例如：搜尋和排序。這些演算法被稱為多型，是因為可以在相似的介面上有不同的實現。

除了集合，該框架也定義了幾個Map介面和實現類。Map也是儲存物件的容器（鍵/值）。

集合（Collection）

集合（collection）有三種子型別，List、Set、Queue。

相關的介面：

介面	介面描述
Collection	Collection 是最基本的集合介面，一個 Collection 代表一組 Object，即 Collection 的元素, Java不提供直接繼承自Collection的類，只提供繼承於的子介面(如List和set)。 Collection 介面儲存一組不唯一，無序的物件。
List	List介面是一個有序的 Collection，使用此介面能夠精確的控制每個元素插入的位置，能夠通過索引(元素在List中位置，類似於陣列的下標)來訪問List中的元素，第一個元素的索引為 0，而且允許有相同的元素。 List 介面儲存一組不唯一，有序（插入順序）的物件。
Set	Set具有與Collection完全一樣的介面。只是行為上不同，Set不儲存重複的資料
SortedSet	繼承Set儲存有序的集合

** Set和List的區別

1. Set 介面例項儲存的是無序的，不重複的資料。List 介面例項儲存的是有序的，可以重複的元素。
2. Set檢索效率低下，刪除和插入效率高，插入和刪除不會引起元素位置改變 <實現類有HashSet,TreeSet>。
3. List和陣列類似，可以動態增長，根據實際儲存的資料的長度自動增長List的長度。查詢元素效率高，插入刪除效率低，因為會引起其他元素位置改變 <實現類有ArrayList,LinkedList,Vector> 。

相關實現類：

類	類描述
AbstractCollection	實現了大部分的集合介面
AbstractList	繼承AbstractCollection並且實現了大部分List介面
AbstractSequentialList	繼承AbstractList，提供了對資料元素的鏈式方位而不是隨機訪問
LinkedList	該類實現了List介面，允許Null元素。主要用於建立連結串列資料結構，該類是非同步的（多執行緒是不安全的）。查詢效率緩慢
ArrayList	該類也是實現了List的介面，實現了可變大小的陣列，隨機訪問和遍歷元素時，提供更好的效能。該類也是非同步的（多執行緒是不安全的）。插入刪除效率低。
AbstractSet	繼承AbstractCollaction並實現了大部分Set介面
HashSet	該類實現了Set介面，不允許出現重複資料，不保證集合中元素的順序，允許值為null（但是最多隻能有一個）
LinkedHashSet	具有可預知迭代順序的Set介面的雜湊表和連結串列的實現
TreeSet	該類實現了Set介面，可以實現排序等功能
vector	該類和ArrayList非常相似，但是該類時同步的。可以在多執行緒情況下使用。預設擴容時原來的2倍
Stack	棧是Vector的一個子類，它實現了一個標準的後進先出的棧
Dictionary	是一個抽象類，用來儲存鍵值對，作用和Map相似
HashTable	是Dictionary的一個子類
properties	繼承於HashTable，表示一個持久的屬性集，屬性列表中每一個鍵及對應值都是一個字串
BitSet	一個BitSet類建立一種特殊型別的陣列來儲存位值。BitSet中陣列大小會隨需要增加

圖（Map）

儲存鍵值對。

相關的介面：

介面	介面描述
Map	map介面儲存一組鍵值物件，提供key（鍵）到value（值）的對映
Map.Entry	描述在一個Map中的一個元素（鍵/值），是一個Map的內部類
SortedMap	繼承Map介面，使Key保持升序排列

相關實現類：

類	類描述
AbstractMap	實現了大部分的Map介面
HashMap	該類繼承了AbstractMap，是一個雜湊表，它儲存的內容是鍵值對（key-value）對映。 該類實現了Map介面，根據鍵的hashcode值儲存資料，具有很快的訪問速度，最多允許一條記錄的鍵為null，不支援多執行緒同步
TreeMap	繼承AbstractMap，並且使用了一棵樹
WeakHashMap	繼承AbstractMap類，使用弱金鑰的雜湊表
LinkedHashMap	繼承於HashMap，使用元素的自然順序對資料進行排序
IdentityHashMap	繼承AbstractMap，比較文件時使用引用相等

集合的演算法

集合框架定義了幾種演算法，可用於集合和對映。這些演算法被定義為集合類的靜態方法。

在嘗試比較不相容的型別時，一些方法能夠丟擲 ClassCastException異常。當試圖修改一個不可修改的集合時，丟擲UnsupportedOperationException異常。

集合定義三個靜態的變數：EMPTY_SET，EMPTY_LIST，EMPTY_MAP的。這些變數都不可改變。

迭代器

一般遍歷陣列都是採用for迴圈或者增強for，這兩個方法也可以用在集合框架，但是還有一種方法是採用迭代器遍歷集合框架，它是一個物件，實現了Iterator 介面或 ListIterator介面。

遍歷List：

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");
     //第一種遍歷方法使用 For-Each 遍歷 List
     for (String str : list) {            //也可以改寫 for(int i=0;i<list.size();i++) 這種形式
        System.out.println(str);
     }
 
     //第二種遍歷，把連結串列變為陣列相關的內容進行遍歷
     String[] strArray=new String[list.size()];
     list.toArray(strArray);
     for(int i=0;i<strArray.length;i++) //這裡也可以改寫為  for(String str:strArray) 這種形式
     {
        System.out.println(strArray[i]);
     }
     
    //第三種遍歷 使用迭代器進行相關遍歷
     
     Iterator<String> ite=list.iterator();
     while(ite.hasNext())//判斷下一個元素之後有值
     {
         System.out.println(ite.next());
     }
 }
}

遍歷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");
      
      //第一種：普遍使用，二次取值
      System.out.println("通過Map.keySet遍歷key和value：");
      for (String key : map.keySet()) {
       System.out.println("key= "+ key + " and value= " + map.get(key));
      }
      
      //第二種
      System.out.println("通過Map.entrySet使用iterator遍歷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());
      }
      
      //第三種：推薦，尤其是容量大時
      System.out.println("通過Map.entrySet遍歷key和value");
      for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
       System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
      }
    
      //第四種
      System.out.println("通過Map.values()遍歷所有的value，但不能遍歷key");
      for (String v : map.values()) {
       System.out.println("value= " + v);
      }
     }
}

站在巨人的肩上：java集合框架|菜鳥教程