Java 中的 “容器”
在 Java 中,java.util.Collection 是一个接口,定义了一组常用的操作和方法,提供了一种方便的方式来管理和操作一组对象。
它是 Java 集合框架的基础之一,提供了统一的方式来处理对象的集合。
Collection 接口继承自 java.lang.Iterable 接口,这意味着它的实现类可以使用增强的 for 循环来迭代集合中的元素。
Collection 容器包括 List、Set、Map 和 Queue 等。
本文将详细介绍这些容器的特点、用途和常见实现类。
数组 中可以存储 基本数据类型 和 引用数据类型;
集合 中 只能存储 引用数据类型。
“那我想在集合中存储基本数据类型怎么办?”
不要慌!
-- Java 中有自动装箱 / 拆箱的操作!
装箱:基本类型转变为包装器类型的过程。
拆箱:包装器类型转变为基本类型的过程。
集合对基本数据类型会进行自动装箱的操作。
下面是一些常见的 Collection 容器
1. List(列表)
List 是一种有序的集合,允许包含重复元素。
它是基于索引的数据结构,可以根据索引位置进行随机访问。
常见的 List 实现类有 ArrayList 和 LinkedList。
ArrayList 基于动态数组实现,支持高效的随机访问操作,适用于频繁读取数据的场景;
而 LinkedList 基于链表实现,对于频繁的插入和删除操作更加高效。
List 的应用场景非常广泛,比如存储日志信息、实现缓存、按顺序展示数据等。
2. Set(集合)
Set 是不允许包含重复元素的集合。
它主要用于去重的需求,过滤重复信息、判断元素是否存在等确保集合中的元素唯一性。
常见的实现类有 HashSet、LinkedHashSet 和 TreeSet。
HashSet 通过哈希表实现,具有较好的性能;
LinkedHashSet 在 HashSet 的基础上维护了元素的插入顺序;
TreeSet 则使用红黑树数据结构,保持元素有序。
3. Map(映射)
Map 是一种键值对(key-value)的映射表,它是一个独立的接口。
它存储着一组唯一的键和对应的值,每个键对应一个值。
Map 的应用场景非常广泛,比如存储配置信息、缓存数据、实现高效的查找等。
常见的 Map 实现类有 HashMap、LinkedHashMap 和 TreeMap。
HashMap 基于哈希表实现,提供了快速的查找和插入操作;
LinkedHashMap 在 HashMap 的基础上维护了元素的插入顺序;
TreeMap 则使用红黑树数据结构,保持键的有序性。
4. Queue(队列)
Queue 是一个先进先出(FIFO)的集合,也是一个独立的接口。
常用于实现任务调度、消息传递等场景。
常见的实现类 LinkedList、PriorityQueue 和 ArrayDeque。
LinkedList 既可以当作List使用,也可以当作 Queue 使用;
PriorityQueue 基于堆实现,元素按优先级进行排序;
ArrayDeque 是一个双端队列,可以在队列的两端进行插入和删除操作。
Queue 的应用场景包括任务调度、异步处理、消息队列等。
4-1. Deque(双端队列)
Deque是Java中双端队列的缩写,它是 Queue 接口的一个实现,代表一个可以在两端进行插入和删除操作的队列。
Deque 接口在 Java 6 中被引入,提供了一种比 Stack 和 Queue 更灵活的数据结构,允许元素的插入和删除操作既可以在队列的头部,也可以在尾部进行。
Deque 接口提供了以下主要方法:
1. 在队列的头部和尾部插入元素:
offerFirst(E e)、offerLast(E e)
2. 在队列的头部和尾部删除元素:
pollFirst()、pollLast()
3. 获取队列的头部和尾部元素但不删除:
peekFirst()、peekLast()
常见的 Deque 实现类有 ArrayDeque 和 LinkedList。
ArrayDeque 是基于数组实现的双端队列,对于大部分场景具有较好的性能;
而 LinkedList 既可以作为 List 使用,也可以作为 Deque 使用,它同时支持双端队列和栈的操作。
Deque 的应用场景包括需要在队列两端进行高效插入和删除操作的场景,比如任务调度、双端队列的数据结构需求等。
总之,Deque 是一个非常有用且灵活的数据结构,可以满足各种需要在队列两端进行操作的场景,是 Java 集合框架中的重要成员之一。
除了以上几种常见的容器,Java还提供了其他特殊用途的容器接口实现类,如 SortedSet(排序的Set集合)等。
将在后续分篇介绍...
需要注意的是,Collection 接口并不直接提供实现,而是定义了一系列操作和方法的规范。
具体的容器类都是实现了 Collection 接口的子接口或实现类。
这些容器提供了丰富的方法来操作集合元素,如增加、删除、查找、遍历等。
使用合适的容器可以更高效地管理和操作数据。
总结:
在 Java 编程中,Collection 容器提供了丰富的方法来管理和操作数据集合。
List 适用于有序、可重复的场景;
Set 适用于去重、唯一性要求的场景;
Map 适用于键值对映射的场景;
Queue 适用于先进先出、任务调度等场景。
需要注意的是,选择合适的容器应根据具体的需求和性能要求。
此外,在多线程环境下使用这些容器时,需注意线程安全性。