Java集合类详解：从Collection到Map

"Java集合框架是Java编程中不可或缺的一部分，提供了丰富的数据结构和算法实现，使得开发者能够高效地处理对象的存储和操作。本资源主要关注集合类的分支，包括了常用的线性表、链表和哈希表，并对Java SDK中的相关类进行了详细介绍。" 在Java中，集合类主要分为两大类：Collection和Map。Collection接口是所有单值容器的根接口，而Map接口则用于存储键值对的数据结构。 **Collection接口** Collection是最基础的集合接口，它定义了一组基本操作，如添加元素、删除元素和检查元素是否存在。Collection接口提供了两个重要的子接口：List和Set。 **List接口** List接口扩展了Collection，它是一个有序的集合，允许索引访问，就像数组一样。List接口强制元素保持特定的顺序，可以包含重复的元素。Java SDK提供了三个主要的List实现： 1. **LinkedList** - 实现了List接口，内部使用双向链表结构。它在插入和删除元素时效率较高，但在随机访问元素时性能较低。 2. **ArrayList** - 基于动态数组实现，提供了快速的随机访问，但插入和删除元素时需要移动大量元素，因此效率相对较低。 3. **Vector** - 和ArrayList类似，但是线程安全的。在多线程环境下，如果你需要同步访问列表，可以使用Vector。然而，由于其同步机制，性能通常低于ArrayList。 **Set接口** Set接口也是Collection的子接口，它不允许有重复元素。Set接口的主要实现类有： 1. **HashSet** - 基于哈希表实现，不保证元素的顺序，允许null元素。 2. **LinkedHashSet** - 与HashSet类似，但保持了元素的插入顺序。 3. **TreeSet** - 使用红黑树实现，元素按自然顺序排序（如果元素是Comparable）或根据提供的Comparator排序。 **Stack** Stack是Vector的一个子类，实现了栈数据结构，遵循先进后出（LIFO）原则。 **Map接口** Map接口不继承Collection，它用于存储键值对。主要实现类包括： 1. **Hashtable** - 一个古老的、线程安全的Map实现，不接受null键和值。 2. **HashMap** - 非同步实现，提供快速的插入、删除和查找操作，基于哈希表。 3. **WeakHashMap** - 键使用弱引用，当键不再被引用时，键值对会被自动清除。 遍历集合 集合类提供了迭代器（Iterator）接口来遍历元素。对于List，还可以使用ListIterator，它支持双向遍历并提供了添加元素和查询前一个/后一个元素的方法。 Java集合框架为开发者提供了强大的工具，可以根据需求选择合适的类来存储和操作数据。理解这些接口和类的工作原理是成为一名熟练的Java开发者的关键。