Java集合框架概述
概述
什麼是集合？
這Java官方的入門文件是這樣描述集合的：
Collection(有時候也叫container)是一個簡單的物件，它把多個元素組織成一個單元。集合可以用來儲存、檢索、操作、通訊。通常情況下，集合代表了一個自然資料項，比如一組手牌(牌的集合)、郵件資料夾(郵件的集合)、電話目錄(姓名到電話的對映)。如果你使用過Java或者其他語言，你應該很熟悉集合。
什麼是集合框架？
Collections Framework是一個用來表示和操作集合的統一的架構。集合的框架包括了：
- Interfaces:
這些是表示集合的抽象資料型別，介面允許集合完成操作，獨立與其詳細的實現。在面向物件的語言中，介面構成了體系架構；- Implementations:
這些是介面的具體實現。本質上，是一些可複用的資料結構；- Algorithms:
這些方法可以對介面實現的物件進行有用的計算，比如搜尋、排序。這些演算法是具有多型性的：也就是說，同樣的方法可以用在合適的介面的不同實現。本質上，是一些可複用的函式。除了Java的集合框架，還有一些著名的集合框架的例子：比如C++的STL和Smalltalk的集合架構。從歷史上來看，集合框架可能比較複雜，也可能有一些很陡峭的學習曲線。不過我們相信Java的集合框架會突破這樣的傳統，在這章你就可以自己學會。
使用集合框架有什麼好處？
Java的集合框架提供了一下優點：
- 減少程式設計的工作量
：通過提供有用的資料結構和演算法，集合框架能讓你更專注的實現程式的核心功能，而不是去做一個底層的“管道工”。Java框架通過促進無關API的互操作性，使得你不用自己去實現不同API的適配- 提高程式的速度與質量：集合框架提供了一些有用資料結構和演算法的高效能、高質量的實現。每個介面的不同的實現也是可以互換的，所以程式可以通過切換集合來做一些調整。正因為你從實現資料結構的那些苦差事中脫離出來，你才可以有更多的實現去改善你自己程式的效能和質量
- 允許無關APIs的互操作：集合介面是API之間傳遞集合的一個“方言”，比如我的網路管理API有一個節點名的集合，而GUI工具需要一個列標題的集合，即使是分開實現它們，我們的APIs也可以無縫的接合。
- 省力地學習和使用新API：
這是另一個領先的優勢，設計者和實現者沒必要在每次都重新設計API的時候都“推倒重來”地實現集合，而是直接使用標準的集合介面就好了。- 促進軟體的複用：符合標準集合介面的新資料結構本質上是可以複用的。對於操作這些新資料結構演算法也是一樣可以複用的。
因此，後面也便從介面、實現、演算法幾方面結合著程式碼和官方的文件學習總結一下。
介面
在Java中所有的核心集合介面都是generic的
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public interface Collection<E> extends Iterable<E> {} public interface List<E> extends Collection<E> {} public interface Queue<E> extends Collection<E> {} public interface Deque<E> extends Queue<E> {} public interface Set<E> extends Collection<E> {} public interface SortedSet<E> extends Set<E> {} public interface NavigableSet<E> extends SortedSet<E> {} public interface Map<K,V> {} public interface SortedMap<K,V> extends Map<K,V> {} public interface NavigableMap<K,V> extends SortedMap<K,V> {} |
也就是說在宣告一個Collection的時候，應該指定一種型別。官方是這樣解釋原因的：
Specifying the type allows the compiler to verify (at compile-time) that the type of object you put into the collection is correct, thus reducing errors at runtime.
下面就來介紹一下幾種介面：
- Collection： 集合層次中的根。一個集合表示一組物件。有些有序，有些無序。有些重複，有些重複。Collection沒有直接的實現，而只有它的子介面的對應的實現。
- Set：不能包含重複的元素，比如撲克手牌、學生選課計劃、計算機的程序。
- List：有序的集合，也可以包含重複的元素。用於對每個元素精確的控制，比如插入、用index來索引。
- Queue：用於多元素有優先順序的處理，可以用做FIFO
- Deque：用於多元素有優先順序的處理，double ended queue，可以用作FIFO，LIFO
-
Map：用於keys到values的對映，不能包含重複元素
另外還提供了2個帶排序的Set和Map。 - SortedSet：元素升序
- SortedMap：key升序
在1.6版本開始，還有兩種新的介面NavigableSet、NavigableMap。
A SortedMap/SortedSet extended with navigation methods reporting closest matches for given search targets.
提供諸如：
1 2 |
//返回第一個大於e的元素 E higher(E e); |
之類的“導航性質”的便捷操作。
以上便是Java集合框架與介面的相關內容。
原文連結：http://yikun.github.io/2015/03/31/Java%E9%9B%86%E5%90%88%E6%A1%86%E6%9E%B6/