# Java 集合框架 早在Java 2中之前，Java就提供了特設類。比如：Dictionary, Vector, Stack, 和Properties這些類用來存儲和操作對象組。 雖然這些類都非常有用，但是它們缺少一個核心的，統一的主題。由于這個原因，使用Vector類的方式和使用Properties類的方式有著很大不同。 集合框架被設計成要滿足以下幾個目標。 * 該框架必須是高性能的。基本集合（動態數組，鏈表，樹，哈希表）的實現也必須是高效的。 * 該框架允許不同類型的集合，以類似的方式工作，具有高度的互操作性。 * 對一個集合的擴展和適應必須是簡單的。 為此，整個集合框架就圍繞一組標準接口而設計。你可以直接使用這些接口的標準實現，諸如： LinkedList, HashSet, 和 TreeSet等,除此之外你也可以通過這些接口實現自己的集合。 集合框架是一個用來代表和操縱集合的統一架構。所有的集合框架都包含如下內容： * **接口：**是代表集合的抽象數據類型。接口允許集合獨立操縱其代表的細節。在面向對象的語言，接口通常形成一個層次。 * **實現（類）：**是集合接口的具體實現。從本質上講，它們是可重復使用的數據結構。 * **算法：**是實現集合接口的對象里的方法執行的一些有用的計算，例如：搜索和排序。這些算法被稱為多態，那是因為相同的方法可以在相似的接口上有著不同的實現。 除了集合，該框架也定義了幾個Map接口和類。Map里存儲的是鍵/值對。盡管Map不是collections，但是它們完全整合在集合中。 ## 集合接口 集合框架定義了一些接口。本節提供了每個接口的概述： | 接口 | 描述 | | --- | --- | | Collection | 接口 允許你使用一組對象，是Collection層次結構的根接口。 | | List | 接口 繼承于**Collection**和一個 List實例存儲一個有序集合的元素。 | | Set | 繼承于?**Collection，是**一個不包含重復元素的集合。 | | SortedSet | 繼承于Set保存有序的集合。 | | Map | 將唯一的鍵映射到值。 | | Map.Entry | 描述在一個Map中的一個元素（鍵/值對）。是一個Map的內部類。 | | SortedMap | 繼承于Map，使Key保持在升序排列。 | | Enumeration | 這是一個傳統的接口和定義的方法，通過它可以枚舉（一次獲得一個）對象集合中的元素。這個傳統接口已被迭代器取代。 | ## 集合類 Java提供了一套實現了Collection接口的標準集合類。其中一些是具體類，這些類可以直接拿來使用，而另外一些是抽象類，提供了接口的部分實現。 標準集合類匯總于下表： | 類 | 描述 | | --- | --- | | **AbstractCollection?** | 實現了大部分的集合接口。 | | **AbstractList?** | 繼承于AbstractCollection 并且實現了大部分List接口。 | | **AbstractSequentialList?** | 繼承于 AbstractList ，提供了對數據元素的鏈式訪問而不是隨機訪問。 | | LinkedList | 繼承于?AbstractSequentialList，實現了一個鏈表。 | | ArrayList | 通過繼承AbstractList，實現動態數組。 | | **AbstractSet?** | 繼承于AbstractCollection 并且實現了大部分Set接口。 | | HashSet | 繼承了AbstractSet，并且使用一個哈希表。 | | LinkedHashSet | 具有可預知迭代順序的?<tt>Set</tt>?接口的哈希表和鏈接列表實現。 | | TreeSet | 繼承于AbstractSet，使用元素的自然順序對元素進行排序. | | **AbstractMap?** | 實現了大部分的Map接口。 | | HashMap | 繼承了HashMap，并且使用一個哈希表。 | | TreeMap | 繼承了AbstractMap，并且使用一顆樹。 | | WeakHashMap | 繼承AbstractMap類，使用弱密鑰的哈希表。 | | LinkedHashMap | 繼承于HashMap，使用元素的自然順序對元素進行排序. | | IdentityHashMap | 繼承AbstractMap類，比較文檔時使用引用相等。 | 在前面的教程中已經討論通過java.util包中定義的類，如下所示： | 類 | 描述 | | --- | | Vector | Vector類實現了一個動態數組。和ArrayList和相似，但是兩者是不同的。 | | Stack | 棧是Vector的一個子類，它實現了一個標準的后進先出的棧。 | | Dictionary | Dictionary 類是一個抽象類，用來存儲鍵/值對，作用和Map類相似。 | | Hashtable | Hashtable是原始的java.util的一部分，?是一個Dictionary具體的實現?。 | | Properties | Properties 繼承于 Hashtable.表示一個持久的屬性集.屬性列表中每個鍵及其對應值都是一個字符串。 | | BitSet | 一個Bitset類創建一種特殊類型的數組來保存位值。BitSet中數組大小會隨需要增加。 | 一個Bitset類創建一種特殊類型的數組來保存位值。BitSet中數組大小會隨需要增加。 ## 集合算法 集合框架定義了幾種算法，可用于集合和映射。這些算法被定義為集合類的靜態方法。 在嘗試比較不兼容的類型時，一些方法能夠拋出 ClassCastException異常。當試圖修改一個不可修改的集合時，拋出UnsupportedOperationException異常。 集合定義三個靜態的變量：EMPTY_SET EMPTY_LIST，EMPTY_MAP的。這些變量都不可改變。 | 算法描述 | | --- | | Collection Algorithms 這里是一個列表中的所有算法實現。 | ## 如何使用迭代器 通常情況下，你會希望遍歷一個集合中的元素。例如，顯示集合中的每個元素。 做到這一點最簡單的方法是采用一個迭代器，它是一個對象，實現了Iterator 接口或ListIterator接口。 迭代器，使你能夠通過循環來得到或刪除集合的元素。ListIterator繼承了Iterator，以允許雙向遍歷列表和修改元素。 這里通過實例列出Iterator和listIterator接口提供的所有方法。 | 迭代器方法描述 | | --- | | 使用 Java Iterator | ## 如何使用比較器 TreeSet和TreeMap的按照排序順序來存儲元素. 然而，這是通過比較器來精確定義按照什么樣的排序順序。 這個接口可以讓我們以不同的方式來排序一個集合。 | 比較器方法描述 | | --- | | 使用 Java Comparator 這里通過實例列出Comparator接口提供的所有方法 | ## 總結 Java集合框架為程序員提供了預先包裝的數據結構和算法來操縱他們。 集合是一個對象，可容納其他對象的引用。集合接口聲明對每一種類型的集合可以執行的操作。 集合框架的類和接口均在java.util包中。