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本篇文章带大家认识Java基础知识——集合框架,从本篇文章开始正式拉开资料结构的序幕,要深入了解一件事,那必然先得见个面,本文带大家认识Java集合框长什么样,以及怎么使用Collection和Map界面,
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- 1.初见集合框架
- 2.Collection
- 3.Map

1.初见集合框架
官方档案是这幺介绍集合框架的,集合框架是用于表示和操纵集合一个统一架构,所有集合框架都包含以下内容:
界面:这些是代表集合的抽象资料型别,界面允许独立于其表示的细节来操作集合,在面向物件的语言中,界面通常形成层次结构,
实作:这些是集合界面的具体实作,本质上,它们是可重用的资料结构,
算法:这些是对实作集合界面的物件执行有用计算的方法,例如搜索和排序,这些算法被称为是多型的:也就是说,相同的方法可以用于适当集合界面的许多不同实作,本质上,算法是可重用的功能,
除了 Java 集合框架,集合框架最著名的例子是 C++ 标准模板库 (STL) 和 Smalltalk 的集合层次结构,
参考链接:官方集合框架介绍
Java 集合框架 Java Collection Framework ,又被称为容器 container ,是定义在java.util包下的一组界面 interfaces和其实作类 classes ,通俗说,集合框架就是由许许多多的界面,类,它们之间通过一系列的继承和扩展关系连接构建成一个“网”,称作框架,这些界面和类提供了多种组织资料的方式和方法,其中资料的组织方式就是资料结构,提供的方法包含对资料结构的增删查改和排序方法,这些方法可以由不同的算法来实作,比如说排序有冒泡,选择,插入,希尔,桶,快速,堆,计数排序算法等等,
简单来说,集合框架就是由界面,抽象类,实作类组成的,这些类和界面里面实作了资料结构,

Java中,集合框架大致如图所示:

根据这张组成图,Iterable界面主要用于使用增强for回圈for-each,所以实作Iterable 界面的资料结构可以使用for-each进行遍历,如List表示线性结构,Queue表示队列,Set表示集合,上述三种界面都扩展了这个界面,所以这几类的资料结构都是可以使用for-each回圈的,但是Map界面是单独的,表示键值对,这类资料结构是不可以使用for-each回圈的,Collection界面其实就是用来管理物件的,根据这张图知道该界面除了没有被键值对实作,其他的所有资料结构都实作了该界面,所以该界面是可以管理多种资料结构物件的,这些物件也被称为元素,
对于实作类,根据实作不同的界面形成了不同的资料结构,比如ArrayList(顺序表),LinkedList(链表与队列),Stack(堆栈)等等,基本上集合框架包含了大部分的资料结构,在后续博文都会一一介绍,除了这些,集合框架还提供了不少工具,比如迭代器,比较器等等,

Java集合框架的大致面貌就是这样,具体怎么使用及部分资料结构的实作在后续博文都会讲到,
2.Collection
前面已经了解了Java集合框架的大致面貌,相信你已经对集合有了一定的认知,趁热打铁,来学习一下框架中Collection的使用吧!
大多数的资料结构实作了该界面(除了键值对),那也意味着,Collection界面可以接受多种实作类的参考,从而Collection常常用来管理物件,各实作类也能够使用该界面当中的方法,但总体上Collection界面用的不多,

了解更多Collection:官方Collection说明
不准备将该界面中所有的方法都一一列举,这里就说明一些常用的方法吧!
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| boolean add(E e) | 将元素 e插入集合中 |
| void clear() | 洗掉集合中的所有元素 |
| 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,洗掉其中一个 |
| int size() | 回传集合中的元素个数 |
| Object[] toArray() | 回传一个装有所有集合中元素的阵列 |
绝大多数的资料结构都实作了Collection界面,这里就以ArrayList为例吧!
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Collection<Integer> coll = new ArrayList<>();
//添加元素
coll.add(115);
coll.add(2022);
coll.add(4848);
//ArrayList有实作toString方法,因此可以使用参考名输出整个集合元素
System.out.println(coll);
//获取元素个数
System.out.println(coll.size());
//转换成阵列,回传阵列型别是Object[]
Object[] arr = coll.toArray();
System.out.println(Arrays.toString(arr));
//判断并洗掉元素e
System.out.println(coll.remove(4848));
System.out.println(coll);
//清空集合
coll.clear();
System.out.println(coll);
//判断集合是否为空
System.out.println(coll.isEmpty());
}
}
运行结果:

3.Map
Map界面能够接受键值对相关的资料结构物件的参考,这里就介绍一些常见的方法吧!
所谓键值对就是一个key对应一个val,其他部分语言称为字典,多个键值对组成的集合称为地图,

想知道更多不妨看看官方对Map的说明:Map官方说明
常用的方法:
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| V get(Object k) | 根据指定的 key 查找对应的 val |
| V getOrDefault(Object k, V defaultValue) | 根据指定的 key 查找对应的 val,没有找到用默认值代替 |
| V put(K key, V value) | 将指定的 key-val 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() | 将所有键值对回传成一个集合 |
| boolean isEmpty() | 判断map是否为空 |
| int size() | 回传键值对的数量 |
注意,上述方法中的V,K表示泛型的意思,这里你只要知道使用泛型可以传递型别就可以了,后续博文会陆续说明泛型,
举例使用HashMap举例,它是使用哈希表所实作的键值对,
插入键值对——put方法
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class TestMap {
public static void main(String[] args) {
Map<String, String> map = new HashMap<>();
//插入键值对
map.put("1024","程序员节");
map.put("大年初一", "春节");
map.put("一月一日", "元旦节");
System.out.println(map);
}
}

我们会发现,键值对的顺序与我们插入的顺序不一致,这是因为HashMap是利用哈希表实作的,对key进行哈希映射存盘到对应索引的哈希表位置上,所以插入的先后不决定键值对的储存顺序,
根据key查找val——get,getgetOrDefault(没找到使用默认值代替)
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class TestMap {
public static void main(String[] args) {
Map<String, String> map = new HashMap<>();
//插入键值对
map.put("1024","程序员节");
map.put("大年初一", "春节");
map.put("一月一日", "元旦节");
//根据key查找val
System.out.println(map.get("1024"));
System.out.println(map.getOrDefault("正月十五", "元宵节"));
}
}

判断是否包含key或val——containsKey,containsValue
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class TestMap {
public static void main(String[] args) {
Map<String, String> map = new HashMap<>();
//插入键值对
map.put("1024","程序员节");
map.put("大年初一", "春节");
map.put("一月一日", "元旦节");
//是否包含key
System.out.println(map.containsKey("1024"));//true
System.out.println(map.containsKey("正月十五"));//false
//是否包含val
System.out.println(map.containsValue("春节"));//true
System.out.println(map.containsValue("元宵节"));//false
}
}

将全部键值对转换成集合—— entrySet()
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class TestMap {
public static void main(String[] args) {
Map<String, String> map = new HashMap<>();
//插入键值对
map.put("1024","程序员节");
map.put("大年初一", "春节");
map.put("一月一日", "元旦节");
//全部键值对转集合
Set<Map.Entry<String, String>> set = map.entrySet();
for(Map.Entry<String, String> kv: set) {
System.out.println("日期: " + kv.getKey() + " 节日: " + kv.getValue());
}
}
}

获取地图中键值对个数以及判断地图是否为空——size,isEmpty
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class TestMap {
public static void main(String[] args) {
Map<String, String> map = new HashMap<>();
//插入键值对
map.put("1024","程序员节");
map.put("大年初一", "春节");
map.put("一月一日", "元旦节");
//获取键值对数目以及判断地图是否为空
System.out.println(map.size());
System.out.println(map.isEmpty());
}
}

好了,本文到这里也该结束了,下次再见!

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