今天主要学习了Java中的集合框架,这是Java编程中用于存储和管理对象集合的强大工具,它提供了一系列灵活的数据结构,能够满足不同的数据存储和操作需求。
Java集合框架是一个统一的架构,用于表示和处理对象集合。它主要包含三大接口:Collection、Map以及它们的子接口和实现类。
Collection接口:是集合层次结构的根接口,它定义了集合的基本操作,如添加元素(add)、删除元素(remove)、判断元素是否存在(contains)等。Collection接口有两个主要的子接口:List和Set。
List接口:是一个有序的集合,允许重复的元素。它提供了基于索引的访问方式,可以方便地插入、删除和访问指定位置的元素。常见的List实现类有ArrayList、LinkedList等。
ArrayList:基于动态数组实现,随机访问元素效率高(时间复杂度为O(1)),但在插入和删除元素时可能需要移动大量元素,效率相对较低。适用于频繁访问元素、较少修改元素的场景。
LinkedList:基于双向链表实现,插入和删除元素效率高(时间复杂度为O(1)),但随机访问元素需要遍历链表,效率较低。适合频繁插入和删除元素的场景。
Set接口:是一个不包含重复元素的集合。它没有定义额外的方法,只是继承了Collection接口。常见的Set实现类有HashSet、TreeSet等。
HashSet:基于哈希表实现,元素无序,添加、删除和查找元素的效率都很高(平均时间复杂度为O(1))。但它不保证元素的顺序,也不支持元素的排序。
TreeSet:基于红黑树实现,元素有序,可以按照自然顺序或指定的比较器顺序进行排序。它在添加、删除和查找元素时的效率相对较低(时间复杂度为O(log n)),但在需要有序集合时非常有用。
Map接口:用于存储键值对(key-value)的数据结构,键是唯一的,但值可以重复。它不继承自Collection接口,因为它的结构和操作方式与Collection有所不同。常见的Map实现类有HashMap、TreeMap等。
HashMap:基于哈希表实现,键值对无序,添加、删除和查找元素的效率都很高(平均时间复杂度为O(1))。但它不保证键值对的顺序,也不支持键值对的排序。
TreeMap:基于红黑树实现,键值对有序,可以按照键的自然顺序或指定的比较器顺序进行排序。它在添加、删除和查找元素时的效率相对较低(时间复杂度为O(log n)),但在需要有序键值对时非常有用。