Java数据结构---初识集合框架

目录

一、什么是集合框架

 二、集合框架的重要性

三、背后涉及的数据结构及算法

1.什么是数据结构

2.容器背后对应的数据结构

3.相关的Java知识

4.什么是算法


一、什么是集合框架

Java 集合框架 Java Collection Framework ,又被称为容器 container ,是定义在 java.util 包下的一组接口 interfaces和其实现类 classes 。

其主要表现为将多个数据 置于一个单元中,用于对这些数据进行快速、便捷的存储 store 、检索 retrieve 、管理 manipulate ,即平时我们俗称的增删查改 CRUD。所以,Java集合框架的最终目的就是为了提供一套高效灵活的工具(那些提供的类和接口),对数据进行处理。
例如,一副扑克牌(一组牌的集合)、一个邮箱(一组邮件的集合)、一个通讯录(一组姓名和电话的映射关系)等等。

类和接口总览(集合框架):

 


 二、集合框架的重要性

开发中的使用:

  • 使用成熟的集合框架,有助于我们便捷、快速的写出高效、稳定的代码。
  • 学习背后的数据结构知识,有助于我们理解各个集合的优缺点及使用场景。

三、背后涉及的数据结构及算法

1.什么是数据结构

数据结构(Data Structure)是计算机存储、组织数据的方式,指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。

2.容器背后对应的数据结构

该阶段,我们主要学习以下容器,每个容器其实都是对某种特定数据结构的封装,大概了解一下,后序会给大家详
细讲解并模拟实现:
1. Collection:是一个接口,包含了大部分容器常用的一些方法。
2. List:是一个接口,规范了ArrayList 和 LinkedList中要实现的方法。

  • ArrayList:实现了List接口,底层为动态类型顺序表。
  • LinkedList:实现了List接口,底层为双向链表。

3. Stack:底层是栈,栈是一种特殊的顺序表。
4. Queue:底层是队列,队列是一种特殊的顺序表。
5. Deque:是一个接口。
6. Set:集合,是一个接口,里面放置的是K模型。

  • HashSet:底层为哈希桶,查询的时间复杂度为O(1)。
  • TreeSet:底层为红黑树,查询的时间复杂度为O( ),关于key有序的。

7. Map:映射,里面存储的是K-V模型的键值对。

  • HashMap:底层为哈希桶,查询时间复杂度为O(1)。
  • TreeMap:底层为红黑树,查询的时间复杂度为O( ),关于key有序。

3.相关的Java知识

  •  泛型 Generic
  •  自动装箱 autobox 和自动拆箱 autounbox
  •  Object 的 equals 方法
  •  Comparable 和 Comparator 接口

4.什么是算法

算法(Algorithm):就是定义良好的计算过程,他取一个或一组的值为输入,并产生出一个或一组值作为输出。简单来说算法就是一系列的计算步骤,用来将输入数据转化成输出结果。

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