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元素 element 置于一个单元中，用于对这些元素进行快速、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 。

简单来说，集合框架就是由接口，抽象类，实现类组成的，这些类和接口里面实现了数据结构。

集合框架图大致如下：

我们知道接口其实就是对一个行为的抽象，也相当于一个标准，因为大多数类都有这种特性于是将其抽象成了一个接口。

我们从上往下看，Iterable是一个增强for-each循环的接口，实现这个接口的类都能使用for-each循环进行遍历。而我们看到Map并没有实现Iterable接口，因此Map下的类都不能使用for-each循环。

至于Collection接口，其实就是用来管理元素的，而这些元素就是实现它的类。

List是一个线性表，包括数组和链表，Queue是一个队列，set是一个集合，里面的元素不能重复。

?其中ArrayList底层是一个顺序表，LinkList底层是一个双向链表，能表示一个双向链表、普通队列和双端队列（队头队尾都能进出元素）。stack是一个栈，priorityQueue是一个优先队列，底层是一个二叉树。Treeset底层是一个红黑树，hashset底层是一个哈希表。hashmap底层也是一个哈希表，treeMap底层也是一个红黑树。（现在只是大致了解，后续博文会详细介绍）。

Map是一个键值对，也就数所谓的<Key,Value>结构，能够存储k值和v值，而左半部分collection下的只能存储k值。

集合框架中不止这些数据结构，还提供了一些工具，例如迭代器、比较器等；

collection接口

collection官方文档

前面介绍了collection下面的一些类，那现在来使用一下collection熟练熟练。

因为大多数类都实现了collection接口，因此我们可以实现向下转型，就用ArrayList吧。对此不理解的可以戳这：多态中的向下转型。

        Collection<Integer>coll = new ArrayList<>();
        coll.add(1);
        coll.add(2);
        coll.add(3);
        coll.add(4);
        System.out.println(coll);
        boolean ret1 = coll.contains(2);
        System.out.println(ret1);
        boolean flg1 = coll.isEmpty();
        System.out.println(flg1);
        boolean flg2 = coll.remove(2);
        System.out.println(flg2);
        System.out.println(coll.remove(2));
        boolean ret2 = coll.contains(2);
        System.out.println(ret2);
        int size = coll.size();
        System.out.println(size);
        coll.clear();
        System.out.println(coll.isEmpty());

关于尖括号中的Integer类型是属于泛型，不了解的也可以戳这：泛型。

运行结果如下：

?Map接口

Map官方文档

关于Map，其实相当于一个字典，首先是创建一个字典把一个key值和一个value值存进去。

然后就可以按照key值从字典中寻找对应的value值。

?示例代码：

        Map<String,String>map = new Hashtable<>();
        map.put("三国演义","罗贯中");
        map.put("红楼梦","曹雪芹");
        map.put("西游记","吴承恩");
        map.put("水浒传","施耐庵");
        System.out.println(map);
        map.put("Java","bit");
        //如果字典中已经存在了key值，则返回对应的value值，如若没有，返回设置的默认值
        String str1 = map.getOrDefault("Java","Bit");
        System.out.println(str1);

        System.out.println(map.remove("Java"));
        String str2 =  map.getOrDefault("Java","Bit");
        System.out.println(str2);

        System.out.println(map.containsKey("三国演义"));

        System.out.println(map.containsValue("罗贯中"));

        System.out.println(map.isEmpty());

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

?结果如下：

我们注意到插入的顺序与输出的顺序并不是相同的，这就得从哈希表的函数说起，因为一个k-v键值对值存入map中会经过哈希函数的加工最后才存进哈希表中，因此顺序并不会相同。

示例：

entryset方法：

我们观察entrySet方法的返回值是一个Set<Map.Entry<K, V>> ，这个我们先不管，之后在将哈希表时再详细介绍，现在先学会使用：

        Set<Map.Entry<String, String>>entry = map.entrySet();

        //entry接收了map里的k-v键值对并存储在一个set集合里
        //因此我们可以使用for-each循环
        // 使用一个Map.Entry<String, String>类型的entry1 
        // 接收set集合里的所有Map.Entry<String, String>类型元素

        for (Map.Entry<String, String> entry1: entry) {
            System.out.println(entry1);
        }

结果：