Java集合框架详解：结构、分类与遍历

Java集合框架详解深入剖析 Java集合框架是Java Standard Edition (SE)中不可或缺的一部分，它提供了一套强大的工具，用于管理和操作对象集合。这套框架的主要目标是简化程序员在处理不同类型的对象集合时的编码工作，通过一组类和接口实现数据的结构化存储和高效访问。 1. **Java集合框架的分类**： - **Set（集合）**：Set是无序的，不包含重复元素，如HashSet和TreeSet。Set接口的实现如HashSet使用哈希表实现，而TreeSet则基于红黑树，提供了排序功能。 - **List（列表）**：List是有序的，可以包含重复元素，常见的List实现有ArrayList（动态数组，元素有序但插入和删除效率较低）和LinkedList（双向链表，插入和删除高效但查找性能较差）。 - **Map（映射）**：Map是一对多的关系，键值对的形式存储，键是唯一的（如HashMap、TreeMap），值可以重复。Map接口的实现如HashMap使用哈希表，TreeMap则是有序的，键可以自然排序或自定义比较器。 2. **排序与遍历支持**： - **SortedSet**和**SortedMap**接口扩展了Set和Map，提供了排序功能。SortedSet允许对集合中的元素进行有序遍历，SortedMap则对键进行排序。 - **Comparable接口**和**Comparator接口**用于实现集合中元素的自定义排序，当元素本身实现了Comparable接口时，可以直接根据元素的自然顺序排序；如果不满足，可以通过Comparator提供外部排序逻辑。 3. **基础接口与迭代器**： - **Collection接口**是所有集合框架类的基类，定义了一些通用操作方法，如计算元素个数（size）、检查是否为空（isEmpty）、查找元素是否存在（contains）、添加元素（add）和移除元素（remove）。 - **Iterator接口**是遍历集合的关键，它定义了 hasNext() 方法检查是否还有更多元素，next() 方法获取下一个元素，以及 remove() 方法删除当前遍历到的元素。List接口中通过 Iterator 实现了对元素的有序访问。 4. **List接口的特性**： List接口扩展了Collection接口，提供了更多的灵活性。元素有明确的顺序，这意味着可以轻松地按索引访问元素，同时允许重复元素的存在。常用的List实现如ArrayList和LinkedList，各有优缺点：ArrayList适合随机访问，而LinkedList在插入和删除元素时效率更高。 Java集合框架通过精心设计的一组接口和类，使得开发者能够方便地处理各种数据结构，无论是简单的存储和检索，还是复杂的排序和遍历操作，都能在这一框架内找到合适的解决方案。熟练掌握这个框架对于编写高效、灵活的Java程序至关重要。