Java 超详细图解集合框架的数据结构

作者:Scintillator. 时间:2022-04-14 13:09:00 

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!!

Java 超详细图解集合框架的数据结构

Java 超详细图解集合框架的数据结构

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)

Java 超详细图解集合框架的数据结构

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。

Java 超详细图解集合框架的数据结构

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());
       }

Java 超详细图解集合框架的数据结构

4、具体的实现类

Java 超详细图解集合框架的数据结构

来源:https://blog.csdn.net/qq_45792749/article/details/123664748

标签:Java,集合框架,数据结构
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