Java集合类(Collections)是Java中用于存储和操作数据对象的一种机制。集合类主要分为以下几个类别:

1. List(列表): `ArrayList`:基于数组实现,适合随机访问,但不适合频繁插入和删除。 `LinkedList`:基于链表实现,适合频繁插入和删除,但不适合随机访问。 `Vector`:类似于ArrayList,但线程安全,通常不推荐使用,除非确实需要线程安全。

2. Set(集合): `HashSet`:基于哈希表实现,不允许重复元素,元素顺序不固定。 `LinkedHashSet`:基于链表和哈希表实现,允许重复元素,元素顺序固定。 `TreeSet`:基于红黑树实现,不允许重复元素,元素按自然顺序或自定义比较器排序。

3. Queue(队列): `LinkedList`:可以作为队列使用,允许重复元素。 `PriorityQueue`:基于优先级堆实现,不允许重复元素,元素按自然顺序或自定义比较器排序。

4. Deque(双端队列): `ArrayDeque`:基于数组实现,允许重复元素。 `LinkedList`:可以作为双端队列使用,允许重复元素。

5. Map(映射): `HashMap`:基于哈希表实现,不允许重复键,值可以重复。 `LinkedHashMap`:基于链表和哈希表实现,不允许重复键,值可以重复,键值对顺序固定。 `TreeMap`:基于红黑树实现,不允许重复键,值可以重复,键值对按自然顺序或自定义比较器排序。 `Hashtable`:类似于HashMap,但线程安全,通常不推荐使用,除非确实需要线程安全。

6. Stack(栈): `Stack`:基于Vector实现,允许重复元素,通常不推荐使用,可以使用`Deque`接口实现栈。

7. Collections工具类: 提供了多种静态方法,用于对集合进行操作,如排序、查找、替换等。

8. Arrays工具类: 提供了多种静态方法,用于对数组进行操作,如排序、查找、替换等。

9. Iterator接口: 用于遍历集合中的元素。

10. Comparable接口: 用于实现对象间的自然排序。

11. Comparator接口: 用于实现自定义比较器。

12. Spliterator接口: 用于并行遍历集合中的元素。

以上是Java集合类的一些基本介绍,具体使用时需要根据实际情况选择合适的集合类。

Java集合类详解

在Java编程中,集合类(Collection Classes)是处理数据集合的基础工具。它们位于`java.util`包中,提供了丰富的接口和实现类,用于存储、检索、操作和迭代各种类型的数据。本文将详细介绍Java集合类的基本概念、常用接口、实现类以及它们的应用。

什么是Java集合类?

Java集合类是一组用于存储和操作对象的类。它们提供了对集合数据结构的抽象表示,使得开发者可以方便地处理各种数据集合。Java集合类主要分为以下几类:

- List:有序集合,允许元素重复,元素的插入顺序被保留。

- Set:无序集合,保证元素唯一性。

- Map:键值对集合,通过键来访问值。

Java集合框架体系

Java集合框架体系结构如下:

java.util

├── Collection

│ ├── List

│ │ ├── ArrayList

│ │ ├── LinkedList

│ │ └── Vector

│ └── Set

│ ├── HashSet

│ ├── LinkedHashSet

│ └── TreeSet

└── Map

├── HashMap

├── LinkedHashMap

├── TreeMap

└── WeakHashMap

Collection接口

- `add(E e)`:向集合中添加元素。

- `remove(Object o)`:从集合中移除指定元素。

- `contains(Object o)`:判断集合中是否包含指定元素。

- `isEmpty()`:判断集合是否为空。

- `size()`:获取集合中元素的数量。

- `iterator()`:获取集合的迭代器。

List接口

- `add(int index, E element)`:在指定位置添加元素。

- `get(int index)`:获取指定位置的元素。

- `set(int index, E element)`:替换指定位置的元素。

- `remove(int index)`:移除指定位置的元素。

- `indexOf(Object o)`:获取指定元素的索引。

- `lastIndexOf(Object o)`:获取指定元素的最后一个索引。

ArrayList

- 优点:

- 提供常数时间的随机访问。

- 插入操作效率高,尤其是插入到数组末尾时。

- 缺点:

- 扩容操作可能导致性能问题。

- 元素移动操作可能导致性能问题。

LinkedList

- 优点:

- 插入和删除操作效率高,尤其是在链表的两端。

- 不需要扩容操作。

- 缺点:

- 随机访问效率低。

- 内存占用较大。

Set接口

- `add(E e)`:向集合中添加元素。

- `remove(Object o)`:从集合中移除指定元素。

- `contains(Object o)`:判断集合中是否包含指定元素。

- `isEmpty()`:判断集合是否为空。

- `size()`:获取集合中元素的数量。

HashSet

- 优点:

- 提供常数时间的添加、删除和查找操作。

- 元素唯一性由哈希值保证。

- 缺点:

- 元素顺序不确定。

- 内存占用较大。