Java 超详细图解集合框架的数据结构

时间：2023-02-08 08:44:03|栏目：JAVA代码|点击：次

1、什么是集合框架？

在java中，有一套现成的数据结构，例如顺序表，链表，队列，栈，优先级队列，哈希表等，被封装成了相应的接口/类，供程序员直接使用，只需要创建相关的对象即可以使用，而不需要再实现其内部结构。

集合，就是将多个元素置于一个单元中，用于对这些元素进行增删改查，存储以及管理。例如，一副扑克牌(一组牌的集合)、一个通讯录(一组姓名和电话的映射关系)等等。

下图很重要！！！需要牢记其常用的接口和类！！

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因为map接口没有实现Iterable接口，那么要遍历其中的元素该怎么实现呢？

		Map<Integer,String> map = new HashMap();
        map.put(1,"jack");
        map.put(2,"tom");
        Set<Map.Entry<Integer, String>> entries = map.entrySet();
        // 使用迭代器进行遍历 ,增强 for同理
        Iterator<Map.Entry<Integer, String>> iterator = entries.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Map.Entry<Integer, String> entry =  iterator.next();
            System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());
        }

上述以HashMap为例，可以调用其 entrySet() 方法，将map里面的每个<k,v>键值对都封装成一个Map.Entry<Integer, String>对象，因为用Set接口接收，所以就可以使用迭代器或者 for-each()进行遍历了，并且每个entry对象都有getKey() 和 getValue() 方法，分别获取key值和value值。

基本关系（简易版）

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2、Collection接口

一般是用实现了Collection接口的接口或者类来接受具体实现类的对象，因为上图可以看出，Collection接口是一系列接口和类的父接口，其内部实现的方法比较少，所以不能调用一些子类有的常见方法。

1.通过泛型来指定相应集合中的对象类型

注意：这里传入的类型只能是引用类型，如果是基本数据类型，应该用其包装类来指定

		Collection<String> collection1 = new ArrayList();
        collection1.add("haha");
        collection1.add("world");
        Collection<Integer> collection2 = new ArrayList();
        collection2.add(1);
        collection2.add(2);
        //collection2.add("hh");// 这里会报错，不符合传入的指定类型Integer

2.Collection常见方法使用

方法	作用
void clear()	删除集合中的所有元素
boolean isEmpty()	判断集合是否没有任何元素，俗称空集合
boolean remove(Object e)	如果元素 e 出现在集合中，删除其中一个
boolean add(E e)	将元素 e 放入集合中
int size()	返回集合中的元素个数
Object[] toArray()	返回一个装有所有集合中元素的数组

注意：在最后一个Object[] toArray() 方法中，返回的是Object[] 类型的数组，底层的做法是：将集合中的元素一个一个拿出来，将其转为 Object 对象，存入要返回的数组中，最终返回一个 Object[] 类型的数组。如果直接将其转换为 String[] 类型的数组，会抛出类型转换异常。

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因为这里不能保证数组中的每个元素都转成了String，而只是将其整体强转为了String[] 类型的数组，所以如果非要转，需要先遍历返回的结果，将其一个一个转为String类型，最后赋给一个String[] 类型的数组。java里不建议整体对数组类型进行转换。

		Object[] objects = collection1.toArray();
        String[] strings = new String[objects.length];
        for (int i = 0; i < objects.length; i++) {
            strings[i] = (String)objects[i];// 一个一个转，但是没啥必要
        }

3、Map 接口

通过< k, v >键值对的形式来存储数据，此处的 key 值唯一，且每个 key 值都可以对应其相应的 value 值。不同的 key 值可以对应相同的 value 。HashMap：在存放元素时，根据其key值，调用内部的hashCode函数，找到元素该放入的位置，所以哈希表中元素不是按照存入的顺序存放的。

Map常见方法使用

方法	作用
V get(Object k)	根据指定k查找对应v
V getOrDefault(Object k, V defaultValue)	根据指定的 k 查找对应的 v，没有找到则返回默认值
V put(K key, V value)	将指定的 k-v 放入 Map
boolean containsKey(Object key)	判断是否包含 key
boolean containsValue(Object value)	判断是否包含 value
Set<Map.Entry<K, V>> entrySet()	将所有键值对返回
boolean isEmpty()	判断是否为空
int size()	返回键值对的数量

		HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();

        // put()
        map.put(1,"张飞");// 这里的 key 值唯一
        map.put(1,"宋江");// 如果二次插入的 key 值之前有，则替换其 value值
        map.put(2,"Jack");
        System.out.println(map);

        // get()
        String s1 = map.get(1);// 返回 宋江
        String s3 = map.getOrDefault(3,"三团");// 未找到，返回 三团

        // entrySet()
        // 该方法返回一个 Set<Map.Entry<Integer, String>> 对象
        Set<Map.Entry<Integer, String>> entries = map.entrySet();
        for (Map.Entry<Integer, String> entry : entries) {
            // 通过 entry.getKey() 和 entry.getValue() 获取每个entry对应的 k, v值
            System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());
        }

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