Java集合框架

Java集合框架

        Java中有关数据结构的类都在java.util包中，集合框架是每一个程序员都应该熟练掌握的一个类库。Java的集合框架可以提供处理对象的标准方式。在很早的jdk版本中，只提供了Dictionary、Vector、Stack、Properties来存储和操作对象。这些类之间没有统一的api，使用这些类达不到易扩展的作用。
        当然我们使用这些数据结构目的也是为了使用方便，能够提供高效的存取。学过数据结构的朋友们都知道，链表和哈希表的结构的效率都是较高的。为了使用不同的集合之间能够相互操作，相互扩展，那么使用通用的接口将是一个较好的选择。所以整个集合框架被设计成了一系列的标准的接口。在Collections类中有许多静态的算法方法。Iterator迭代器接口提供了通用的访问集合元素的方式，因为每一个集合都实现了Iterator接口。除了集合，还提供了映射的接口和类。比方说Map就提供了存储键值对。虽然它不是集合，但也被整合到了集合中。目前所有的集合都是基于泛型的。
        下面介绍集合框架中的几个常用的接口：
1.Collection 允许处理一组对象，位于集合层次结构的顶部
2.List  扩展Collection接口以处理序列
3.Queue  扩展Collection接口以处理列表中的特殊类型，其元素只能从前面删除
4.Set  扩展Collection接口以处理集合，集合中的元素必须是唯一的
5.SortedSet  扩展Set接口以处理排序的集合
当然除了上述的接口外，集合中还使用Copmarator、Iterator、ListIterator等接口 。
        Collection接口是构造集合框架的基础，必须被定义集合的任意类实现，同样它也是一个泛型接口。

方法摘要
boolean	add(E o)           确保此 collection 包含指定的元素（可选操作）。
boolean	addAll(Collection<? extends E> c)           将指定 collection 中的所有元素都添加到此 collection 中（可选操作）。
void	clear()           移除此 collection 中的所有元素（可选操作）。
boolean	contains(Object o)           如果此 collection 包含指定的元素，则返回 true。
boolean	containsAll(Collection<?> c)           如果此 collection 包含指定 collection 中的所有元素，则返回 true。
boolean	equals(Object o)           比较此 collection 与指定对象是否相等。
int	hashCode()           返回此 collection 的哈希码值。
boolean	isEmpty()           如果此 collection 不包含元素，则返回 true。
Iterator<E>	iterator()           返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器。
boolean	remove(Object o)           从此 collection 中移除指定元素的单个实例，如果存在的话（可选操作）。
boolean	removeAll(Collection<?> c)           移除此 collection 中那些也包含在指定 collection 中的所有元素（可选操作）。
boolean	retainAll(Collection<?> c)           仅保留此 collection 中那些也包含在指定 collection 的元素（可选操作）。
int	size()           返回此 collection 中的元素数。
Object[]	toArray()           返回包含此 collection 中所有元素的数组。
<T> T[]	toArray(T[] a)           返回包含此 collection 中所有元素的数组；返回数组的运行时类型与指定数组的运行时类型相同。

List接口：
该接口扩展了Collection接口，它声明集合是存储一个序列的元素。我们可以把它看成是动态数组。学过数据结构的朋友都知道，数组可以使用基于0的索引，对于泛型的List接口而言，他可以指定保存不同的对象类型。

方法摘要
boolean	add(E o)           向列表的尾部追加指定的元素（可选操作）。
void	add(int index, E element)           在列表的指定位置插入指定元素（可选操作）。
boolean	addAll(Collection<? extends E> c)           追加指定 collection 中的所有元素到此列表的结尾，顺序是指定 collection 的迭代器返回这些元素的顺序（可选操作）。
boolean	addAll(int index, Collection<? extends E> c)           将指定 collection 中的所有元素都插入到列表中的指定位置（可选操作）。
void	clear()           从列表中移除所有元素（可选操作）。
boolean	contains(Object o)           如果列表包含指定的元素，则返回 true。
boolean	containsAll(Collection<?> c)           如果列表包含指定 collection 的所有元素，则返回 true。
boolean	equals(Object o)           比较指定的对象与列表是否相等。
E	get(int index)           返回列表中指定位置的元素。
int	hashCode()           返回列表的哈希码值。
int	indexOf(Object o)           返回列表中首次出现指定元素的索引，如果列表不包含此元素，则返回 -1。
boolean	isEmpty()           如果列表不包含元素，则返回 true。
Iterator<E>	iterator()           返回以正确顺序在列表的元素上进行迭代的迭代器。
int	lastIndexOf(Object o)           返回列表中最后出现指定元素的索引，如果列表不包含此元素，则返回 -1。
ListIterator<E>	listIterator()           返回列表中元素的列表迭代器（以正确的顺序）。
ListIterator<E>	listIterator(int index)           返回列表中元素的列表迭代器（以正确的顺序），从列表的指定位置开始。
E	remove(int index)           移除列表中指定位置的元素（可选操作）。
boolean	remove(Object o)           移除列表中出现的首个指定元素（可选操作）。
boolean	removeAll(Collection<?> c)           从列表中移除指定 collection 中包含的所有元素（可选操作）。
boolean	retainAll(Collection<?> c)           仅在列表中保留指定 collection 中所包含的元素（可选操作）。
E	set(int index, E element)           用指定元素替换列表中指定位置的元素（可选操作）。
int	size()           返回列表中的元素数。
List<E>	subList(int fromIndex, int toIndex)           返回列表中指定的 fromIndex（包括 ）和 toIndex（不包括）之间的部分视图。
Object[]	toArray()           返回以正确顺序包含列表中的所有元素的数组。
<T> T[]	toArray(T[] a)           返回以正确顺序包含列表中所有元素的数组；返回数组的运行时类型是指定数组的运行时类型。

相对于Collection接口而言，List接口增加了add(int index, E element),add(int index,Collection c)方法，这些方法用于将元素插入到特定的位置，这也是动态数组的特性。
Set接口：
该接口扩展了Collection接口，但不允许有相同的存在的元素，而上述的List接口却没有此约束，其实很好理解，我们可以把它想象成数学中的集合，在那种集合中，是不允许有相同的元素的。
SortedSet接口扩展了Set接口，此接口是升序的集合，由于是有序的，所有自然其中的数据元素是有意义的，否则升序的算法无从使用起。自然就不能存在为null的对象。下表是该接口特有的方法：

方法摘要
Comparator<? super E>	comparator()           返回与此有序集合关联的比较器，如果使用元素的自然顺序，则返回 null。
E	first()           返回此有序集合中当前第一个（最小的）元素。
SortedSet<E>	headSet(E toElement)           返回此有序集合的部分视图，其元素严格小于 toElement。
E	last()           返回此有序集合中最后一个（最大的）元素。
SortedSet<E>	subSet(E fromElement, E toElement)           返回此有序集合的部分视图，元素范围从 fromElement（包括）到 toElement（不包括）。
SortedSet<E>	tailSet(E fromElement)           返回此有序集合的部分视图，其元素大于或等于 fromElement。

Queue接口：
这个接口在1.4的版本中是没有，新增的。看名字就知道是队列，先进先出。

方法摘要
E	element()           检索，但是不移除此队列的头。
boolean	offer(E o)           如果可能，将指定的元素插入此队列。
E	peek()           检索，但是不移除此队列的头，如果此队列为空，则返回 null。
E	poll()           检索并移除此队列的头，如果此队列为空，则返回 null。
E	remove()           检索并移除此队列的头。

从队列顶部删除元素 。