Java集合框架深度解析

"Collection Framework 学习笔记.pdf" 在Java编程中，集合框架（Collection Framework）是处理对象数组的核心工具，提供了丰富的数据结构和算法。本资料详细介绍了Java 5中的Collection Framework，涵盖其概念、接口、实现类以及工具类。 一、Java 5 Collection Framework概览 Collection Framework是Java提供的一个接口层次结构，用于存储和管理对象。它提供了多种数据结构，如列表(List)、集(Set)和映射(Map)，以及对这些数据结构的操作。与数组相比，集合框架具有更大的灵活性，如动态调整大小，并且可以方便地执行遍历、查找、排序等操作。 二、通用接口 1. `java.util.Collection`：所有集合的根接口，定义了添加、删除和查询元素的基本操作。 2. `java.util.Set`：不允许有重复元素的集合，实现了Collection接口。 3. `java.util.List`：有序的集合，允许有重复元素，可以保持插入顺序或通过排序保持特定顺序。 4. `java.util.Map`：键值对的存储结构，键是唯一的，值可以重复。 5. `java.util.SortedSet`：有序的Set，元素按自然排序或自定义比较器排序。 6. `java.util.SortedMap`：有序的Map，键按自然排序或自定义比较器排序。 三、具体实现 1. `java.util.HashSet`：基于哈希表实现的无序Set，不保证元素顺序。 2. `java.util.LinkedHashSet`：哈希表和链表结合，保证元素的插入顺序。 3. `java.util.TreeSet`：红黑树实现的有序Set，元素按自然排序或自定义比较器排序。 4. `java.util.ArrayList`：基于数组的列表，插入和删除速度较慢，但随机访问速度快。 5. `java.util.LinkedList`：双向链表实现的列表，适合频繁插入和删除。 6. `java.util.Vector`：线程安全的ArrayList，性能较低。 7. `java.util.Hashtable`：线程安全的Map，不支持null键和值，已被`java.util.HashMap`取代。 8. `java.util.HashMap`：非线程安全的Map，基于哈希表，性能高效。 9. `java.util.LinkedHashMap`：HashMap的子类，保持插入顺序或访问顺序。 10. `java.util.TreeMap`：红黑树实现的有序Map，键按自然排序或自定义比较器排序。 四、工具类 1. `java.util.Collections`：提供了对集合的各种操作，如排序、搜索、反转、填充等静态方法。 2. `java.util.Arrays`：处理数组的工具类，提供排序、比较、拷贝等功能。 五、关键特性 - 泛型：Java 5引入的泛型让集合可以指定元素类型，提高了类型安全。 - Iterator：遍历集合的迭代器接口，提供了remove()方法。 - ListIterator：List特有的迭代器，支持双向遍历和添加、删除操作。 - 对比与转换：Collections提供compare()和swap()等方法，以及convertAll()用于集合之间的转换。 - 并发：`java.util.concurrent`包提供了线程安全的集合实现，如ConcurrentHashMap。 总结，Collection Framework是Java编程中不可或缺的一部分，通过理解并熟练掌握其接口和实现类，开发者可以更有效地管理和操作数据，提高代码的可读性和效率。这份学习笔记详细介绍了Collection Framework的基础知识，是Java程序员进阶的宝贵资料。