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Java Collection(集合) 接口

web 2025/8/18 23:31:27

Date: 2025-05-21 20:21:32 author: lijianzhan

Java 集合框架提供了一组接口和类，以实现各种数据结构和算法。

以下是关于 Java 集合的核心内容说明：

        /*** Java Collection Framework 说明：** 在 Java 中，集合（Collection） 是一个核心的编程概念，用于存储、管理和操作一组对象。Java 集合框架（Java Collections Framework, JCF）提供了一套标准化的接口和类，使得开发者可以高效地处理数据集合（如列表、集合、队列、映射等）* Java 集合框架基于接口设计的，并且分为了两大类分别是Collection接口和Map接口** Collection 接口（说明：存储单一元素）特点：*  下面三种接口是Collection接口的子接口*  1.List：*      1.有序排列*      2.允许重复*      3.如 ArrayList, LinkedList(ps:LinkedList类提供了双向链接列表数据结构的实现)*  2.Set：*      1.无序排列*      2.不允许重复*      3.如 HashSet, TreeSet*  3.Queue：*      1.队列*      2.先进先出（FIFO）*      3.如 LinkedList, PriorityQueue** Map 接口（说明：Map接口允许元素以键/值对（Key-Value）的形式存储。键是唯一的名称，可用于访问map中的特定元素。而且，每个键都有一个与之关联的值）特点：*  1.键唯一*  2.值可重复*  3.如 HashMap, TreeMap** */

在Java中，List接口是一个有序的集合，它允许我们按顺序存储和访问元素：
为了使用List接口的功能，我们可以使用以下类：
1.数组列表（ArrayList类）
2.链表（LinkedList类）
3.向量（vector类）
4.堆栈（Stack类）

（1）List 接口的实现类

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;class Main {public static void main(String[] args){/** ArrayList：*  1.基于动态数组实现*  2.线程不安全，适用于单线程环境*  3.可以包含重复的元素*/List<Integer> list = new ArrayList<>();list.add(1);list.add(2);list.add(3);System.out.println("List: " + list);//从列表中访问元素int number = list.get(2);System.out.println("访问元素: " + number);//使用indexOf()方法int index = list.indexOf(2);System.out.println("位置3的元素是 " + index);//从列表中删除元素int removedNumber = list.remove(1);System.out.println("删除元素: " + removedNumber);}
}

输出结果示例：

在这里插入图片描述
（2）List 接口的实现类

import java.util.LinkedList;
import java.util.ListIterator;class Main {public static void main(String[] args){/** ArrayList：*  1.基于双向链表实现*  2.实现了 Deque 接口，可用作队列或栈*  3.可以包含重复的元素*///创建整数类型的链表LinkedList<Integer> linkedList = new LinkedList<>();linkedList.add(1);linkedList.add(2);System.out.println("LinkedList: " + linkedList);//从链表中获取元素int number = linkedList.get(1);System.out.print("索引1处的元素: " + number);//创建字符串类型的链表LinkedList<String> linkedList2 = new LinkedList<>();//将元素添加到 LinkedList2linkedList2.add("Dog");linkedList2.add("Cat");linkedList2.add("Horse");System.out.println("linkedList2: " + linkedList2);//使用索引添加元素到 LinkedList2linkedList2.add(0,"Danger");linkedList2.add(1,"Monkey");linkedList2.add(2,"Duck");System.out.println("linkedList2: " + linkedList2);// 将一个链表添加到另一个链表，新建animals链表LinkedList<String> animals = new LinkedList<>();animals.add("Crocodile");//把 linkedList2 的所有元素都添加到 animals 上animals.addAll(linkedList2);System.out.println("Animals: " + animals);//创建ListIterator对象ListIterator<String> listIterate = animals.listIterator();listIterate.add("Dog");listIterate.add("Cat");System.out.println("listIterate: " + animals);// 使用iterator()方法 访问元素while(listIterate.hasNext()) {System.out.print(listIterate.next());System.out.print(", ");}}
}

输出结果示例：

在这里插入图片描述

Set集合不能包含重复的元素：
为了使用Set接口的功能，我们可以使用以下类：
1.HashSet
2.LinkedHashSet
3.EnumSet
4.TreeSet
Set 接口的实现类：
（1）HashSet

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;class Main {public static void main(String[] args){/** HashSet：*  1.基于哈希表实现，无序，插入/查询时间复杂度为 O(1)*  2.依赖 hashCode() 和 equals() 方法判断元素是否重复。*/// 创建setSet<Integer> setList = new HashSet<>();setList.add(10);// 重复元素会被忽略setList.add(10);System.out.println(setList);}
}

代码运行结果：
在这里插入图片描述

（2）TreeSet

import java.util.TreeSet;class Main {public static void main(String[] args){/** TreeSet：*  1.基于红黑树实现，自然排序或自定义排序，插入/查询时间复杂度为 O(log n)*  2.元素必须实现 Comparable 接口或传入 Comparator*/// 创建TreeSetTreeSet<String> treeSet = new TreeSet<>();treeSet.add("Banana");treeSet.add("Apple"); // 自动按字母顺序排序System.out.println(treeSet);}
}