Java中的集合

本文概述

• 可迭代的接口
• 采集接口
• 列表界面
• 数组列表
• 链表
• 向量
• 堆
• 队列接口
• PriorityQueue
• 和接口
• ArrayDeque
• 设置界面
• 哈希集
• 链接哈希集
• SortedSet接口
• 树集

Java中的Collection是提供用于存储和操作对象组的体系结构的框架。

Java Collections可以完成你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位, 即一组。

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框架代表用于存储和处理一组对象的统一体系结构。它具有：

1. 接口及其实现, 即类
2. 算法

你知道吗？

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：

迭代器接口

迭代器接口的方法

Iterator接口中只有三种方法。他们是：

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<T> iterator()

它返回类型T的元素上的迭代器。

采集接口

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 <data-type> list1= new ArrayList();
List <data-type> list2 = new LinkedList();
List <data-type> list3 = new Vector();
List <data-type> 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<String> list=new ArrayList<String>();//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<String> al=new LinkedList<String>();
al.add("Ravi");
al.add("Vijay");
al.add("Ravi");
al.add("Ajay");
Iterator<String> 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<String> v=new Vector<String>();
v.add("Ayush");
v.add("Amit");
v.add("Ashish");
v.add("Garima");
Iterator<String> itr=v.iterator();
while(itr.hasNext()){
System.out.println(itr.next());
}
}
}

输出：

Ayush
Amit
Ashish
Garima

堆

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, 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<String> stack = new Stack<String>();
stack.push("Ayush");
stack.push("Garvit");
stack.push("Amit");
stack.push("Ashish");
stack.push("Garima");
stack.pop();
Iterator<String> 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容纳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<String> q1 = new PriorityQueue();
Queue<String> q2 = new ArrayDeque();

有许多实现Queue接口的类, 下面给出其中一些。

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<String> queue=new PriorityQueue<String>();
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<String> 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

和接口

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<String> deque = new ArrayDeque<String>();
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项。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<data-type> s1 = new HashSet<data-type>();
Set<data-type> s2 = new LinkedHashSet<data-type>();
Set<data-type> s3 = new TreeSet<data-type>();

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<String> set=new HashSet<String>();
set.add("Ravi");
set.add("Vijay");
set.add("Ravi");
set.add("Ajay");
//Traversing elements
Iterator<String> 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<String> set=new LinkedHashSet<String>();
set.add("Ravi");
set.add("Vijay");
set.add("Ravi");
set.add("Ajay");
Iterator<String> 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<data-type> 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<String> set=new TreeSet<String>();
set.add("Ravi");
set.add("Vijay");
set.add("Ravi");
set.add("Ajay");
//traversing elements
Iterator<String> itr=set.iterator();
while(itr.hasNext()){
System.out.println(itr.next());
}
}
}

输出：

Ajay
Ravi
Vijay

我们将在Java Collections Framework中学习什么