JAVA集合框架

JAVA集合框架

JAVA集合類庫與現代大多數數據結構類庫一樣，也將接口與實現分離，利用這種方式，一旦改變了想法，可以輕鬆地使用另一種不同的方法實現；

Collection接口和Iterator迭代器接口

集合類的基本接口是Collection，這個接口有兩個基本方法：

public interface Collection<E>
{
    boolean add(E element);//用於添加元素，如果集合沒有返回false，反之返回true
    Iterator<E> iterator();//返回Iterator接口對象
}  

迭代器接口有三個方法

public interface Iterator<E>
{
    E next();//可以逐個返回集合中的元素
    boolean hasNext(); //如果迭代器對象還有多個供訪問的元素，返回true
    void remove();
}

可以使用如下方法訪問集合中的每個元素

Collection<String> c = ... ; //使用接口類型存放集合的引用，便於更改實現；
Iterator<String> iter = c.iterator();
//for each循環可以與任何實現了Iterator接口的對象一起工作
//而Collection擴展了Iterator接口
//注：如果訪問的是HasSet中的元素，每個元素將會按隨機次序出現
for(Sring Element : c)
{
    //do something
}

注：1.查找一個元素的唯一方法是調用next方法，Java迭代器可以認爲是位於兩個元素之間，當調用next方法時，迭代器會越過下一個元素，並返回剛纔越過的那個元素的引用；2.決定刪除某個元素時需要判斷這個元素是否有意義，所以使用remove刪除某個元素時，需要調用next越過這個元素；

List接口

List接口用於描述一個有序的集合，可以使用兩種訪問元素的協議：一種是使用迭代器；一種是使用get和set方法隨機訪問每個元素。後者不適用於鏈表，但對數組很有用，實現List接口的常用類有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。ArrayList，Vector都是動態數組實現的，建議在不需要同步時使用ArrayList，而不使用Vector，LinkedList是使用鏈表實現的。 List還提供一個listIterator()方法，返回一個 ListIterator接口，和標準的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之類的方法，允許添加，刪除，設定元素，還能向前或向後遍歷。

LinkedList

鏈表是一個有序集合，每個對象的位置十分重要。使用add方法將會將對象添加到尾部。List還提供一個listIterator()方法，返回一個 ListIterator接口。該接口中包含add方法，但是返回爲空，它假定添加元素後會改變鏈表的結構。

interface ListIterator<E> extends Iterator<E>
{
    void add(E element);
    E previous(); //返回越過的對象
    boolean hasPrevious();

}

如果一個迭代器發現它的集合被另一個迭代器修改了，或者被該集合自身的方法修改了，就會拋出一個Concurrent ModificationException異常，建議不要使用get方法訪問LinkedList中的元素，這個方法的效率並不高。

Set接口

Set接口是一種不包含重複的元素的Collection，它是通過散列表實現的，實現Set的常用類有HashSet和TreeSet。由於散列將元素散列在表的各個位置上，所以訪問他們的順序幾乎是隨機的，只有不關心集合中元素的順序時才使用HashSet。

TreeSet

樹集是一個有序集合，可以按任意順序將元素插入到集合中，當遍歷時，每個值將按排序後的順序出現，樹集是通過紅黑樹實現的，添加元素時，都被放置在正確的排序位置上。因此，插入一個元素要比HashSet慢。 樹集通過實現Comparable接口來比較兩個元素的順序。

public interface Comparable<T>
{
    //a.compareTo(b),a在b前返回負值；
    int compareTo(T other);
}

map

映射表，使用一個鍵值對來存儲元素，如果提供了鍵值就能夠查找到該值。Java類庫爲映射表提供了兩個通用的實現HashMap和TreeMap。 散列映射表對鍵進行散列，樹映射表用鍵的整體順序對元素進行排序。鍵值必須是唯一的，不能對同一個鍵存放兩個值。 映射表有三個視圖，他們是一組實現了Collection接口的對象，或者它子接口視圖。分別爲：鍵集，值集合和鍵值對集。

Set<k> keySet() //實現了Set接口的某個其他類對象
Collection<K> values()
Set<Map.Entry<K, V>> entrySet()

如果要同時查看鍵值，就可以通過枚舉各個條目查看，以避免對值進行查找。

for(Map.Entry<String, Employee> entry : staff.entrySet())
{
    String key = entry.getKey();
    Employee value = entry.getValue();
    \\to do
}