Java 超詳細圖解集合框架的資料結構

2022-04-02 19:00:04

1、什麼是集合框架？

在java中，有一套現成的資料結構，例如順序表，連結串列，佇列，棧，優先順序佇列，雜湊表等，被封裝成了相應的介面/類，供程式設計師直接使用，只需要建立相關的物件即可以使用，而不需要再實現其內部結構。

集合，就是將多個元素置於一個單元中，用於對這些元素進行增刪改查，儲存以及管理。例如，一副撲克牌(一組牌的集合)、一個通訊錄(一組姓名和電話的對映關係)等等。

下圖很重要！！！需要牢記其常用的介面和類！！

因為map介面沒有實現Iterable介面，那麼要遍歷其中的元素該怎麼實現呢？

		Map<Integer,String> map = new HashMap();
        map.put(1,"jack");
        map.put(2,"tom");
        Set<Map.Entry<Integer, String>> entries = map.entrySet();
        // 使用迭代器進行遍歷 ,增強 for同理
        Iterator<Map.Entry<Integer, String>> iterator = entries.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Map.Entry<Integer, String> entry =  iterator.next();
            System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());
        }

上述以HashMap為例，可以呼叫其 entrySet() 方法，將map裡面的每個<k,v>鍵值對都封裝成一個Map.Entry<Integer, String>物件，因為用Set介面接收，所以就可以使用迭代器或者 for-each()進行遍歷了，並且每個entry物件都有getKey() 和 getValue() 方法，分別獲取key值和value值。

基本關係（簡易版）

2、Collection介面

一般是用實現了Collection介面的介面或者類來接受具體實現類的物件，因為上圖可以看出，Collection介面是一系列介面和類的父介面，其內部實現的方法比較少，所以不能呼叫一些子類有的常見方法。

1.通過泛型來指定相應集合中的物件型別

注意：這裡傳入的型別只能是參照型別，如果是基本資料型別，應該用其包裝類來指定

		Collection<String> collection1 = new ArrayList();
        collection1.add("haha");
        collection1.add("world");
        Collection<Integer> collection2 = new ArrayList();
        collection2.add(1);
        collection2.add(2);
        //collection2.add("hh");// 這裡會報錯，不符合傳入的指定型別Integer

2.Collection常見方法使用

方法	作用
void clear()	刪除集合中的所有元素
boolean isEmpty()	判斷集合是否沒有任何元素，俗稱空集合
boolean remove(Object e)	如果元素 e 出現在集合中，刪除其中一個
boolean add(E e)	將元素 e 放入集合中
int size()	返回集合中的元素個數
Object[] toArray()	返回一個裝有所有集合中元素的陣列

注意：在最後一個Object[] toArray() 方法中，返回的是Object[] 型別的陣列，底層的做法是：將集合中的元素一個一個拿出來，將其轉為 Object 物件，存入要返回的陣列中，最終返回一個 Object[] 型別的陣列。如果直接將其轉換為 String[] 型別的陣列，會丟擲型別轉換異常。

因為這裡不能保證陣列中的每個元素都轉成了String，而只是將其整體強轉為了String[] 型別的陣列，所以如果非要轉，需要先遍歷返回的結果，將其一個一個轉為String型別，最後賦給一個String[] 型別的陣列。java裡不建議整體對陣列型別進行轉換。

		Object[] objects = collection1.toArray();
        String[] strings = new String[objects.length];
        for (int i = 0; i < objects.length; i++) {
            strings[i] = (String)objects[i];// 一個一個轉，但是沒啥必要
        }

3、Map 介面

通過< k, v >鍵值對的形式來儲存資料，此處的 key 值唯一，且每個 key 值都可以對應其相應的 value 值。不同的 key 值可以對應相同的 value 。HashMap：在存放元素時，根據其key值，呼叫內部的hashCode函數，找到元素該放入的位置，所以雜湊表中元素不是按照存入的順序存放的。

Map常見方法使用

方法	作用
V get(Object k)	根據指定k查詢對應v
V getOrDefault(Object k, V defaultValue)	根據指定的 k 查詢對應的 v，沒有找到則返回預設值
V put(K key, V value)	將指定的 k-v 放入 Map
boolean containsKey(Object key)	判斷是否包含 key
boolean containsValue(Object value)	判斷是否包含 value
Set<Map.Entry<K, V>> entrySet()	將所有鍵值對返回
boolean isEmpty()	判斷是否為空
int size()	返回鍵值對的數量

		HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();

        // put()
        map.put(1,"張飛");// 這裡的 key 值唯一
        map.put(1,"宋江");// 如果二次插入的 key 值之前有，則替換其 value值
        map.put(2,"Jack");
        System.out.println(map);

        // get()
        String s1 = map.get(1);// 返回 宋江
        String s3 = map.getOrDefault(3,"三團");// 未找到，返回 三團

        // entrySet()
        // 該方法返回一個 Set<Map.Entry<Integer, String>> 物件
        Set<Map.Entry<Integer, String>> entries = map.entrySet();
        for (Map.Entry<Integer, String> entry : entries) {
            // 通過 entry.getKey() 和 entry.getValue() 獲取每個entry對應的 k, v值
            System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());
        }