J2SK中集合类库整理二

转载自： 写得非常地详细哈哈。借鉴一下学习
Java平台提供了一个全新的集合框架。“集合框架”主要由一组用来操作对象的接口组成。不同接口描述一组不同数据类型。




集合接口：6个接口（短虚线表示），表示不同集合类型，是集合框架的基础。

　　抽象类：5个抽象类（长虚线表示），对集合接口的部分实现。可扩展为自定义集合类。

　　实现类：8个实现类（实线表示），对接口的具体实现。

　　在很大程度上，一旦您理解了接口，您就理解了框架。虽然您总要创建接口特定的实现，但访问实际集合的方法应该限制在接口方法的使用上；因此，允许您更改基本的数据结构而不必改变其它代码。

　　· Collection 接口是一组允许重复的对象。

　　· Set 接口继承 Collection，但不允许重复，使用自己内部的一个排列机制。

　　· List 接口继承 Collection，允许重复，以元素安插的次序来放置元素，不会重新排列。

　　· Map接口是一组成对的键－值对象，即所持有的是key-value pairs。Map中不能有重复的key。拥有自己的内部排列机制。

　　· 容器中的元素类型都为Object。从容器取得元素时，必须把它转换成原来的类型。


　　Java 2简化集合框架图

集合接口

　　1.Collection 接口

　　用于表示任何对象或元素组。想要尽可能以常规方式处理一组元素时，就使用这一接口。


1.1.AbstractCollection 抽象类

　　AbstractCollection 类提供具体“集合框架”类的基本功能。虽然您可以自行实现 Collection 接口的所有方法，但是，除了iterator()和size()方法在恰当的子类中实现以外，其它所有方法都由 AbstractCollection 类来提供实现。如果子类不覆盖某些方法，可选的如add()之类的方法将抛出异常。

　　1.2.Iterator 接口

　　Collection 接口的iterator()方法返回一个 Iterator。Iterator接口方法能以迭代方式逐个访问集合中各个元素，并安全的从Collection 中除去适当的元素。



2.List接口

　　List 接口继承了 Collection 接口以定义一个允许重复项的有序集合。该接口不但能够对列表的一部分进行处理，还添加了面向位置的操作。



2.1.ListIterator接口

　　ListIterator 接口继承 Iterator 接口以支持添加或更改底层集合中的元素，还支持双向访问。ListIterator没有当前位置，光标位于调用previous和next方法返回的值之间。一个长度为n的列表，有n+1个有效索引值：




2.2.AbstractList和AbstractSequentialList抽象类

　　有两个抽象的 List 实现类：AbstractList 和 AbstractSequentialList。像 AbstractSet 类一样，它们覆盖了 equals() 和 hashCode() 方法以确保两个相等的集合返回相同的哈希码。若两个列表大小相等且包含顺序相同的相同元素，则这两个列表相等。这里的 hashCode() 实现在 List 接口定义中指定，而在这里实现。

　　除了equals()和hashCode()，AbstractList和 AbstractSequentialList实现了其余 List 方法的一部分。因为数据的随机访问和顺序访问是分别实现的，使得具体列表实现的创建更为容易。需要定义的一套方法取决于您希望支持的行为。您永远不必亲自 提供的是 iterator方法的实现。

　　2.3. LinkedList类和ArrayList类

　　在“集合框架 ”中有两种常规的 List 实现：ArrayList 和 LinkedList。使用两种 List 实现的哪一种取决于您特定的需要。如果要支持随机访问，而不必在除尾部的任何位置插入或除去元素，那么，ArrayList 提供了可选的集合。但如果，您要频繁的从列表的中间位置添加和除去元素，而只要顺序的访问列表元素，那么，LinkedList 实现更好。

　　“ArrayList 和 LinkedList 都实现 Cloneable 接口，都提供了两个构造函数，一个无参的，一个接受另一个Collection”

　　2.3.1. LinkedList类

　　LinkedList类添加了一些处理列表两端元素的方法。



2.3.2. ArrayList类

　　ArrayList类封装了一个动态再分配的Object[]数组。每个ArrayList对象有一个capacity。这个capacity表示存储列表中元素的数组的容量。当元素添加到ArrayList时，它的capacity在常量时间内自动增加。

　　在向一个ArrayList对象添加大量元素的程序中，可使用ensureCapacity方法增加capacity。这可以减少增加重分配的数量。

　　(1) void ensureCapacity(int minCapacity): 将ArrayList对象容量增加minCapacity

　　(2) void trimToSize(): 整理ArrayList对象容量为列表当前大小。程序可使用这个操作减少ArrayList对象存储空间。

　　2.3.2.1. RandomAccess接口

　　一个特征接口。该接口没有任何方法，不过你可以使用该接口来测试某个集合是否支持有效的随机访问。ArrayList和Vector类用于实现该接口。

3.Set接口

　　Set 接口继承 Collection 接口，而且它不允许集合中存在重复项，每个具体的 Set 实现类依赖添加的对象的 equals()方法来检查独一性。Set接口没有引入新方法，所以Set就是一个Collection，只不过其行为不同。



3.1. Hash表

　　Hash表是一种数据结构，用来查找对象。Hash表为每个对象计算出一个整数，称为Hash Code(哈希码)。Hash表是个链接式列表的阵列。每个列表称为一个buckets(哈希表元)。对象位置的计算　index = HashCode % buckets (HashCode为对象哈希码，buckets为哈希表元总数)。

3.2. Comparable接口和Comparator接口

　　在“集合框架”中有两种比较接口：Comparable接口和 Comparator接口。像String和Integer等Java内建类实现Comparable接口以提供一定排序方式，但这样只能实现该接口一 次。对于那些没有实现Comparable接口的类、或者自定义的类，您可以通过Comparator接口来定义您自己的比较方式。

　　3.2.1. Comparable接口

　　在java.lang包中，Comparable接口适用于一个类有自然顺序的时候。假定对象集合是同一类型，该接口允许您把集合排序成自然顺序。



3.2.2. Comparator接口

　　若一个类不能用于实现java.lang.Comparable，或者您不喜欢缺省的Comparable行为并想提供自己的排序顺序(可能多种排序方式)，你可以实现Comparator接口，从而定义一个比较器。



3.3. SortedSet接口

　　“集合框架”提供了个特殊的Set接口：SortedSet，它保持元素的有序顺序。 SortedSet接口为集的视图(子集)和它的两端（即头和尾）提供了访问方法。当您处理列表的子集时，更改视图会反映到源集。此外，更改源集也会反映 在子集上。发生这种情况的原因在于视图由两端的元素而不是下标元素指定，所以如果您想要一个特殊的高端元素（toElement）在子集中，您必须找到下 一个元素。

3.4. AbstractSet抽象类

　　AbstractSet类覆盖了Object类的equals()和hashCode()方 法，以确保两个相等的集返回相同的哈希码。若两个集大小相等且包含相同元素，则这两个集相等。按定义，集的哈希码是集中元素哈希码的总和。因此，不论集的 内部顺序如何，两个相等的集会有相同的哈希码。

3.5. HashSet类类和TreeSet类

　　“集合框架”支持Set接口两种普通的实现：HashSet和 TreeSet(TreeSet实现SortedSet接口)。在更多情况下，您会使用 HashSet 存储重复自由的集合。考虑到效率，添加到 HashSet 的对象需要采用恰当分配哈希码的方式来实现hashCode()方法。虽然大多数系统类覆盖了 Object中缺省的hashCode()和equals()实现，但创建您自己的要添加到HashSet的类时，别忘了覆盖 hashCode()和equals()。

3.6. LinkedHashSet类

　　LinkedHashSet扩展HashSet。如果想跟踪添加给HashSet的元素的 顺序，LinkedHashSet实现会有帮助。LinkedHashSet的迭代器按照元素的插入顺序来访问各个元素。它提供了一个可以快速访问各个元 素的有序集合。同时，它也增加了实现的代价，因为哈希表元中的各个元素是通过双重链接式列表链接在一起的。

4. Map接口

　　Map接口不是Collection接口的继承。Map接口用于维护键/值对(key/value pairs)。该接口描述了从不重复的键到值的映射。



4.4. HashMap类和TreeMap类

　　“集合框架”提供两种常规的Map实现：HashMap和TreeMap (TreeMap实现SortedMap接口)。在Map 中插入、删除和定位元素，HashMap 是最好的选择。但如果您要按自然顺序或自定义顺序遍历键，那么TreeMap会更好。使用HashMap要求添加的键类明确定义了hashCode()和 equals()的实现。