类集框架(集合框架)是一个用来代表和操纵集合的统一架构。所有的类集框架都包含如下内容：

接口：是代表类集的抽象数据类型。之所以定义多个接口，是为了以不同的方式操作集合对象。

例如：Collection、List、Set、Map、Queue等。

实现(类)：是类集接口的具体实现。从本质上讲，它们是可重复使用的数据结构。

例如：ArrayList、LinkedList、HashSet、HashMap。

算法：是实现类集接口的对象里的方法执行的一些有用的计算。

例如：搜索和排序。这些算法被称为多态，那是因为相同的方法可以在相似的接口上有着不同的实现。

部分类集框架体系如图：

类集的关系框架图：

常用类集

下面较为常用的方法我都用粗体标识了，希望大家注意。

下面的类都是集合，即 一组数据，而不是单一的一个。

Collection接口

Collection：集合

方法

返回类型

描述

备注

add(E o)

boolean

向集合中插入对象

addAll(Collection extends E> c)

boolean

将一个集合的内容插入进来

clear()

void

清除此集合中的所有元素

contains(Object o)

boolean

判断某一个对象是否在集合中存在

containsAll(Collection> c)

boolean

判断某一组对象是否在集合中存在

equals(Object o)

boolean

对象比较

hashCode()

int

哈希码

isEmpty()

boolean

集合是否为空

iterator()

Iterator

为Iterator接口实例化

remove(Object o)

boolean

删除指定对象

removeAll(Collection> c)

boolean

删除一组对象

retainAll(Collection> c)

boolean

保存指定内容

size()

int

求出集合的大小

toArray()

Object[]

将一个集合变为对象数组

toArray(E[] a)

E[]

指定好返回的对象数组类型

在一般的开发中，往往很少直接使用Collection接口进行开发，基本思都是使用其子接口。

子接口主要有：List、Set、Queue、SortedSet。

List接口

List：线性表

方法

返回类型

描述

备注

get(int index)

E

返回指定位置的元素

indexOf(Object o)

int

查找指定元素的位置

set(int index, E element)

E

替换指定位置的元素

remove(int index)

E

按指定的位置删除元素

add(int index, E element)

void

在指定位置增加元素

addAll(int index, Collection extends E> c)

boolean

在指定位置增加一组元素

lastIndexOf(Object o)

int

从后往前查找指定元素的位置

listIterator()

ListIterator

为ListIterator接口实例化

subList(int fromIndex, int toIndex)

List

取出集合中的子集合

ArrayList

ArrayList：数组

方法

返回类型

描述

备注

get(int index)

E

返回指定位置的元素

indexOf(Object o)

int

查找指定元素的位置

set(int index, E element)

E

替换指定位置的元素

remove(int index)

E

按指定的位置删除元素

add(int index, E element)

void

在指定位置增加元素

addAll(int index, Collection extends E> c)

boolean

在指定位置增加一组元素

lastIndexOf(Object o)

int

从后往前查找指定元素的位置

listIterator()

ListIterator

为ListIterator接口实例化

subList(int fromIndex, int toIndex)

List

取出集合中的子集合

注意：一般用List接口实例化ArrayList类，即 List all = new ArrayList();

原因：编程是要面向对象编程，针对抽象(接口)，而非具体。List 是接口，ArrayList是实现。

这是一种很好的设计模式.一个接口有多种实现，这种写法是java面向对象的一种思想，依赖倒置原则，即 依赖于抽象不依赖于实现(具体)。

从Java语法上，这种方式是使用接口引用指向具体实现，这样大大提高了代码使用的灵活性。

比如，你若希望用LinkedList的实现来替代ArrayList的话，只需改动一行即可。

LinkedList

LinkedList：链表

方法

返回类型

描述

备注

addFirst(E o)

void

在链表开头增加元素

addLast(E o)

void

在链表结尾增加元素

offer(E o)

boolean

将指定元素增加到链表的结尾

removeFirst()

E

删除链表的第一个元素

removeLast()

E

删除链表的最后一个元素

输出

Iterator

Iterator：迭代输出

方法

返回类型

描述

备注

hasNext()

boolean

判断是否有下一个值

是否有下一个

next()

E

后移，取出当前元素

取出

remove()

void

移除当前元素

移除

注意：Iterator是从头节点(无数据)开始的，而不是第一个有效节点，所以我们用hasNext()判断是否有值，next()来取值。

例子：

List all = new ArrayList(); //实例化List接口

all.add("hello");

all.add("_");

all.add("world");

Iterator iter = all.iterator(); //直接实例化Iterator接口

while(iter.hasNext()) {

System.out.print(iter.next() + "、");

}

程序运行结果：

hello、_、world、

ListIterator

ListIterator：双向迭代输出

方法

返回类型

描述

备注

remove()

void

移除当前元素

add(E o)

void

将指定元素增加集合

hasNext()

boolean

判断是否有下一个值

next()

E

取出当前元素

nextIndex()

int

返回下一个元素的索引号

hasPrevious()

boolean

判断是否有上一个元素

previous()

E

取出当前元素

previousIndex()

int

返回上一个元素的索引号

set(E o)

void

替换元素

例子：

List all = new ArrayList();

all.add("hello");

all.add("_");

all.add("world");

ListIterator iter = all.listIterator(); // 实例化ListIterator接口

System.out.print("由前向后输出：");

while(iter.hasNext()) {

String s = iter.next();

System.out.print(str + "、");

}

System.out.print("由后向前输出：");

while(iter.hasPrevious()) {

String s = iter.previous();

System.out.print(str + "、");

}

程序运行结果：

由前向后输出：hello、_、world、

由后向前输出：world、_、hello、

foreach

格式：用对象遍历集合数组

for(类 对象: 集合数组) {

//操作

}

例子：

List all = new ArrayList();

all.add("hello");

all.add("_");

all.add("world");

for(String s: all) {

System.out.print(s + "、");

}

程序运行结果：

hello、_、world、

Stack

Stack：栈

方法

返回类型

描述

备注

empty()

boolean

测试栈是否为空

检查是否空

push(E item)

E

入栈

入栈

pop()

E

出栈，同时删除

出栈

peek()

E

查看栈顶，但不删除

栈顶

search(Object o)

int

在栈中查找

查找

例子：

Stack s = new Stack();

s.push("A");

s.push("B");

s.push("C");

System.out.print(s.pop + '、');

System.out.print(s.pop + '、');

System.out.print(s.pop + '、');

程序运行结果：

C、B、A、

Queue

Queue：队列

作为一个接口，它没有实现任何具体功能(都是抽象方法)，所以我们只能用其他的类来实现Queue接口。

LinkedList类实现了Queue接口，因此我们可以把LinkedList当成Queue来用。

Queue queue = new LinkedList();

队列是一种特殊的线性表，它只允许在表的前端进行删除操作，而在表的后端进行插入操作。

方法

返回类型

描述

备注

offer(E o)

boolean

将指定元素增加到队尾

如果队列已满，则返回false

poll()

E

找到并删除队头

(获取)如果队列为空，则返回null

peek()

E

找到但不删除队头

(读取)如果队列为空，则返回null

add(E o)

void

将指定元素增加到队尾

如果队列已满，则抛出一个IIIegaISlabEepeplian异常

remove()

E

找到并移除队头

(移除本应有的)如果队列为空，则抛出一个NoSuchElementException异常

element()

E

找到队头

(找到本应有的元素)如果队列为空，则抛出一个NoSuchElementException异常

offer，add 区别：

一些队列有大小限制，因此如果想在一个满的队列中加入一个新项，多出的项就会被拒绝。

这时新的 offer 方法就可以起作用了。它不是对调用 add() 方法抛出一个 unchecked 异常，而只是得到由 offer() 返回的 false。

poll，remove 区别：

remove() 和 poll() 方法都是从队列中删除第一个元素。remove() 的行为与 Collection 接口的版本相似， 但是新的 poll() 方法在用空集合调用时不是抛出异常，只是返回 null。因此新的方法更适合容易出现异常条件的情况。

peek，element区别：

element() 和 peek() 用于在队列的头部查询元素。与 remove() 方法类似，在队列为空时， element() 抛出一个异常，而 peek() 返回 null。

注意：add()和remove()是继承于Collection类的，所以我们尽量用前三个方法来操作队列。

例子：

注意：Queue接口是用LinkedList类实现的，Queue queue = new LinkedList();)

Queue queue=new LinkedList();

queue.offer("Hello");

queue.offer("World!");

queue.offer("你好！");

System.out.println(queue.size());

for(String str: queue){

System.out.printf(str + " ");

}

System.out.printf("\n");

System.out.println(queue.size());

String str;

while((str=queue.poll()) != null) {

System.out.printf(str + " ");

}

System.out.println();

System.out.println(queue.size());

程序运行结果：

3

Hello World! 你好！

3

Hello World! 你好！

0

Set

Set：集合(无序、不重复)

Set可以用于去掉重复元素，遇到重复元素不准加入。

方法

返回类型

描述

备注

add(E o)

boolean

向集合中插入对象

addAll(Collection extends E> c)

boolean

将一个集合的内容插入进来

clear()

void

清除此集合中的所有元素

contains(Object o)

boolean

判断某一个对象是否在集合中存在

containsAll(Collection> c)

boolean

判断某一组对象是否在集合中存在

equals(Object o)

boolean

对象比较

hashCode()

int

哈希码

isEmpty()

boolean

集合是否为空

iterator()

Iterator

为Iterator接口实例化

remove(Object o)

boolean

删除指定对象

removeAll(Collection> c)

boolean

删除一组对象

retainAll(Collection> c)

boolean

保存指定内容

size()

int

求出集合的大小

toArray()

Object[]

将一个集合变为对象数组

toArray(E[] a)

E[]

指定好返回的对象数组类型

Set和List的区别：

Set 接口实例存储的是无序的，不重复的数据。

List 接口实例存储的是有序的，可以重复的元素。

Set检索效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变 。

List和数组类似，可以动态增长，根据实际存储的数据的长度自动增长List的长度。查找元素效率高，插入删除效率低，因为会引起其他元素位置改变 。

Map

Map：映射(键值对表)(一组键值对，不是单一的一个)

Map接口定义的集合又称为查找表，用于存储所谓“key-value"映射对。

Key可以看成是Value的索引，作为key的对象在集合中不可重复。

注意：是集合，查找表，即 一组键值对，不是单一的一个。

与Collection类似，如果想要使用Map接口也必须依靠其子类实例化。Map 接口中常用的子类介绍如下：

HashMap：无序存放的，是新的操作类，key不允许重复。(常用)

Hashtable：无序存放的，是旧的操作类，key不允许重复。

TreeMap：可以排序的Map集合，按集合中的key排序，不允许key重复。

WeakHashMap：弱引用的Map集合，当集合中的某些内容不再使用时清除掉无用的数据，使用gc进行回收。

IdentityHashMap：key可以重复的Map集合。

由于Set和Map都不可以有重复的元素，所以一般都采用Hash来实现，方便在增加元素时直接使用哈希函数，比较Hash表(改进的链地址法，数组+链表+红黑树)判断是否重复，不用一个一个遍历一遍去比较，提高效率。