Java 集合框架提供了一套性能优良、使用方便的接口和类,用于存储和操作群组数据。最常用的集合接口有 List、Set 和 Map。
List
List 接口可以存储一系列有序的元素,并且可以包含重复的元素。List 的实现类常用的有 ArrayList 和 LinkedList。
ArrayList
ArrayList 是 List 接口的大小可变数组的实现。它允许随机快速访问元素。
示例:使用 ArrayList
java
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ListExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> fruits = new ArrayList<>();
fruits.add("Apple");
fruits.add("Banana");
fruits.add("Cherry");
fruits.add("Banana");
for (String fruit : fruits) {
System.out.println(fruit);
}
}
}
LinkedList
LinkedList 是 List 接口的链表实现。相对于 ArrayList,它在列表中间插入或删除元素时更高效。
示例:使用 LinkedList
java
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
public class LinkedListExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> animals = new LinkedList<>();
animals.add("Dog");
animals.add("Cat");
animals.add("Horse");
for (String animal : animals) {
System.out.println(animal);
}
}
}
Set
Set 接口定义了一个不能包含重复元素的集合。Set 的实现类常用的有 HashSet 和 TreeSet。
HashSet
HashSet 是基于 HashMap 实现的,它不保证集合的迭代顺序;特别是,它不保证该顺序恒久不变。
示例:使用 HashSet
java
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class SetExample {
public static void main(String[] args) {
Set<String> cities = new HashSet<>();
cities.add("New York");
cities.add("London");
cities.add("Paris");
cities.add("New York");
for (String city : cities) {
System.out.println(city);
}
}
}
TreeSet
TreeSet 是基于 TreeMap 实现的,元素被排序存储。
示例:使用 TreeSet
java
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
public class TreeSetExample {
public static void main(String[] args) {
Set<String> treeSet = new TreeSet<>();
treeSet.add("Orange");
treeSet.add("Apple");
treeSet.add("Banana");
for (String fruit : treeSet) {
System.out.println(fruit);
}
}
}
Map
Map 接口定义了一个从键映射到值的对象。Map 不能包含重复的键;每个键最多只能映射到一个值。Map 的实现类常用的有 HashMap 和 TreeMap。
HashMap
HashMap 是基于哈希表的 Map 接口实现。此实现提供所有可选的映射操作,并允许使用 null 值和 null 键。
示例:使用 HashMap
java
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class MapExample {
public static void main(String[] args) {
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("Alice", 30);
map.put("Bob", 25);
map.put("Charlie", 35);
for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}
}
}
TreeMap
TreeMap 是基于红黑树的 NavigableMap 实现。此类保证映射按照键的升序排序。
示例:使用 TreeMap
java
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;
public class TreeMapExample {
public static void main(String[] args) {
Map<String, Integer> treeMap = new TreeMap<>();
treeMap.put("Alice", 30);
treeMap.put("Charlie", 35);
treeMap.put("Bob", 25);
for (Map.Entry<String, Integer> entry : treeMap.entrySet()) {
System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}
}
}
总结
Java 集合框架提供了一组丰富的类和接口,用于在应用程序中高效地管理数据集合。List、Set 和 Map 是最基本的集合类型,每种类型都有不同的特点和用途。了解何时使用哪种类型的集合以及如何正确地使用它们,对于编写高效、易于维护的 Java 程序至关重要。