10 常用容器

这些容器的泛型中全部只能使用对象，不能使用基本数据类型。

10.0 Collection Framework

• java.util.Collection
• 集合中不能存放基本类型数据，而只能存放对象的引用。
• Collection的API说明文件中存在三个主要的接口
  • List：
  • Set
  • Map：实际上并没有继承Collection这个接口

Java 5之后，增加了Queue体系集合，代表一种队列集合实现。

• Collection接口

  • 所有单列集合的最顶层的接口,里边定义了所有单列集合共性的方法

  • 任意的单列集合都可以使用Collection接口中的方法

  • public boolean add(E e)          把给定的对象添加到当前集合中。
    public void clear()              清空集合中所有的元素。
    public boolean remove(E e)       把给定的对象在当前集合中册除。
    public boolean contains(E e)     判断当前集合中是否包合给定的对象。
    public boolean isEmpty()         判断当前集合是否为空。
    public int size()                返回集合中元素的个数。
    public Object[] toArray()        把集合中的元素,存储到数组中。
    

• List接口

  • 有序的集合（存储和取出顺序相同）
  • 允许存储重复的元素
  • 有索引，可以使用普通的for循环遍历

• Set接口

  • 不允许存储重复元素
  • 没有索引，不能使用普通for循环遍历
  • 无序

• Queue接口

  • 代表一种队列集合实现

10.1 List

接口：java.util.List<>。

实现：

• java.util.ArrayList<>：变长数组

  • List<Interger> = new ArrayList<>();

• java.util.LinkedList<>：双链表

  • List<Interger> = new LinkedList<>();

函数：

• add()：在末尾添加一个元素
• clear()：清空
• size()：返回长度
• isEmpty()：是否为空
• get(i)：获取第i个元素
• set(i, val)：将第i个元素设置为val

10.2 栈

栈是实现，是类，不是接口。

类：java.util.Stack<>

函数：

• push()：压入元素
• pop()：弹出栈顶元素，并返回栈顶元素
• peek()：返回栈顶元素
• size()：返回长度
• empty()：栈是否为空
• clear()：清空

10.3 队列

接口：java.util.Queue<>

实现：

• java.util.LinkedList<>：双链表

  • Queue<Integer> q = new LinkedList<>();

• java.util.PriorityQueue<>：优先队列

  • 默认是小根堆，大根堆写法：Queue<Integer> q = new PriorityQueue<>(Collections.reverseOrder())

函数：

• add()：在队尾添加元素
• remove()：删除并返回队头
• isEmpty()：是否为空
• size()：返回长度
• peek()：返回队头
• clear()：清空

10.4 Set

接口：java.util.Set<K>

实现：

• java.util.HashSet<K>：哈希表

  • Set<Integer> set = new HashSet<>();

  • for(int x : set){
        //遍历一个set，不一定有序
    }
    

  • 哈希表的插入、删除、查询、修改都是O(1)的

• java.util.TreeSet<K>：平衡树

  • Set<Integer> set = new TreeSet<>();
  • 动态维护一个有序序列——想到二分
  • 效率更低一些，插入、删除、修改、查询都是O(logn)的

函数：

• add()：添加元素
• contains()：是否包含某个元素
• remove()：删除元素
• size()：返回元素数
• isEmpty()：是否为空
• clear()：清空

java.util.TreeSet多的函数：

• 支持二分查找操作
• 要使用下列，不能用Set<>接口，必须得TreeSet<Integer> set = new TreeSet<>();
• ceiling(key)：返回大于等于key的最小元素，不存在则返回null
• floor(key)：返回小于等于key的最大元素，不存在则返回null

10.5 Map

接口：java.util.Map<K, V>

实现：

• java.util.HashMap<K, V>：哈希表

  • 增、删、改、查都是O(1)，但是是无序的；

  • Map<String, Integer> map = new HashMap<>();

  • //遍历
    for(Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()){
        System.out.printf("%s %d\n", entry.getkey(), entry.getValue());
    }
    

• java.util.TreeMap<K, V>：平衡树

  • 动态维护一个有序序列，但时间复杂度O(logn)
  • Map<String, Integer> map = new TreeMap<>();
  • 有序是按K来判断的，比如String的字典序。

函数：

• put(key, value)：添加关键字和其对应的值
• get(key)：返回关键字对应的值
• containsKey(key)：是否包含关键字
• remove(key)：删除关键字
• size()：返回元素数
• isEmpty()：是否为空
• clear()：清空
• entrySet()：获取Map中的所有对象的集合
• Map.Entry<K, V>：Map中的对象类型
  • getKey()：获取关键字
  • getValue()：获取值

java.util.TreeMap<K, V>多的函数：

• 同样支持二分
• 要使用下列，不能用Map<>接口，必须得TreeMap<String, Integer> map= new TreeMap<>();
• ceilingEntry(key)：返回大于等于key的最小元素，不存在则返回null
• floorEntry(key)：返回小于等于key的最大元素，不存在则返回null