JAVA集合框架的论述

来源:互联网 发布:美工设计流程 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 04:10
Java中集合框架是个很重要的概念,Java提供了数种持有对象的方式,包括语言内置的Array,还有就是utilities中提供的容器类(container classes),又称群集类(collection classes)。


集合论是现代数学中重要的基础理论。它的概念和方法已经渗透到代数、拓扑和分析等许多数学分支以及物理学和质点力学等一些自然科学部门,为这些学科提供了奠基的方法,改变了这些学科的面貌。计算机科学作为一门现代科学因其与数学的缘源,自然其中的许多概念也来自数学,集合是其中之一。如果说集合论的产生给数学注入了新的生机与活力,那么计算机科学中的集合概念给程序员的生活也注入了新的生机与活力。

集合

很难给集合下一个精确的定义,通常情况下,把具有相同性质的一类东西,汇聚成一个整体,就可以称为集合。比如,用Java编程的所有程序员,全体中国人等。通常集合有两种表示法,一种是列举法,比如集合A={1,2,3,4},另一种是性质描述法,比如集合B={X|0<X<100且X属于整数}。集合论的奠基人康托尔在创建集合理论给出了许多公理和性质,这都成为后来集合在其它领域应用的基础,本文并不是讲述集合论的,所以如果你对集合论感兴趣,可以参考相关书籍。

集合框架

那么有了集合的概念,什么是集合框架呢?集合框架是为表示和操作集合而规定的一种统一的标准的体系结构。任何集合框架都包含三大块内容:对外的接口、接口的实现和对集合运算的算法。
接口:即表示集合的抽象数据类型。接口提供了让我们对集合中所表示的内容进行单独操作的可能。
实现:也就是集合框架中接口的具体实现。实际它们就是那些可复用的数据类型。
算法:在一个实现了某个集合框架中的接口的对象身上完成某种有用的计算的方法,例如查找、排序等。这些算法通常是多态的,因为相同的方法可以在同一个接口被多个类实现时有不同的表现。事实上,算法是可复用的函数。如果你学过C++,那C++中的标准模版库(STL)你应该不陌生,它是众所周知的集合框架的绝好例子。

java集合架构支持3种类型的集合:规则集(Set),线性表(List),和图(Map),分别定义在Set,List,Map中。Set实例存储一组互不相同的元素(集合),List实例存储一组顺序排列的元素(表),Map存储一组 对象---关键值的映射


总的架构如下,非常重要,包含继承关系,实现的分类,一目了然:

Collection接口: 

       Set接口:

            HashSet具体类

            LinkedHashSet具体类

            TreeSet具体类

       List接口: 
            ArrayList具体类

            LinkedList具体类

            向量类Vector具体类

            Stack具体类


Map接口:
       HashMap类

       LinkedHashMap类

       TreeMap类    

1)先来说Collection接口,它是处理对象集合的根接口,提供了一些公用方法,size,Iterator,add,remove什么的

2)Set和List接口都扩展自Collection,Set就是高中数学里所说的集合,不允许重复,无序。List就像一个表,可以重复,元素在表里有顺序的放着。

3)然后来说Set接口的3种实现:

  HashSet的对象必须实现hashCode方法,javaAPI大多数类实现了hashCode方法。
  LinkedHashSet实现了对HashSet的扩展,支持规则集内元素的排序,在HashSet中元素是没有顺序的,而在LinkedHashSet中,可以按元素插入集合的顺序进行提取
  TreeSet保证集中的元素是有序的,有2种方法可以实现对象之间的可比较性:1,添加到TreeSet的对象实现了Comparable接口;2,给规则集的元素指定一个比较器(Comparator)

Collections类和Arrays类:

Collections类(注意不是Collection):提供了许多静态的方法来管理集合,线性表(大多数是来操作线性表的,比如对线性表复制,排序之类的,参见API)

Arrays类:提供了对数组排序,查找,比较,填充元素的各种静态方法。


一般类型的使用:

是指在java集合中使用泛型来指定添加元素的类型:

HashMap<K,V>  map  =  new HashMap<K,V>()   其中K,V是两个类类型,表明这里只能填充k,v类型的对象

另外集合中只能添加对象,对于基本数据类型,会自动转型为对应的包装类。







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