Java——（二）泛型與容器

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 一、基本概念

1）Collection：一個獨立元素的序列，這些元素都服從一條或多條規則。List必須按照插入的順序

儲存元素，而Set不能有重複元素。Queue按照排隊規則了確定對象產生的順序（通常與它們被插

入的順序相同）。

2）Map：一組成對的“索引值對”對象，允許你使用鍵來尋找值。ArrayList允許你使用數字來尋找值

，因此在某種意義上講，他講數字與對象關聯在了一起。映射表允許我們使用另一個對象來尋找某

個對象，它也被稱為“關聯陣列”，因為它將某些對象與另外一些對象關聯在了一起；或者被稱為“字

典”，因為你可以使用鍵對象來尋找值對象，就像在字典中使用單詞來定義一樣。Map是強大的編程

工具。

Collection vs Collections

　　首先，Collection 和 Collections 是兩個不同的概念。之所以放在一起，是為了更好的比較。

Collection是容器階層中根介面。而Collections是一個提供一些處理容器類靜態方法的類。

JDK不提供Collection介面的具體實現，而是提供了更加具體的子介面（如Set和List）實現。

 

那Collection介面存在有何作用呢？存在即是道理。

　　原因在於：所有容器的實作類別（如ArrayList實現了List介面，HashSet實現了Set介面）提供

了兩個‘標準’的建構函式來實現：1、一個無參的構造方法（void）2、一個帶有Collection類型單

參數構造方法，用於建立一個具有其參數相同元素新的Collection及其實作類別等。實際上：因為所

有通用的容器類遵從Collection介面，用第二種構造方法是允許容器之間相互的複製。

 

Conllection介面概括了序列的概念——一種存放一組對象的方式。下面用Integer對象填充一個

Collection（這裡用ArrayList表示）樣本，然後列印所產生的容器中的所有元素：

 1 import java.util.*; 2  3  4  5 public class SimpleCollection { 6  7 　　public static void main(String[] args) { 8  9 　　　　Collection<Integer> c = new ArrayList<Integer>();10 11 　　　　for(int i = 0; i < 10; i++) {12 13 　　　　　　c.add(i);　　　　14 15 　　　　}16 17 　　　　for(Integer i : c) {18 19 　　　　　　System.out.print(i + ", ");　　　20 21 　　　　}22 23 　　}24 25 }

 

　　因為這個樣本只使用了Collection方法，因此任何繼承自Collection的類的對象都可以正常

工作，但是ArrayList是最基本的序列類型。

　　add()方法的名稱就表明它是要將一個新元素放置到Collection中。但是，文檔中非常仔細

地敘述到：“要確保這個Collection包含指定的元素。”這個因為考慮到了Set的含義，因為在Set

中只有元素不存在的情況下才會添加。在使用ArrayList，或者任何種類的List時，add()總是表

示“把它放進去”，因為List不關心是否存在重複。

 

二、容器的列印

對TreeSet，HashSet，LinkedList，ArrayList，TreeMap，HashMap的例子如下：

 

 1 import java.util.*; 2  3 public class CollectionAll 4 { 5  6     public static void main(String[] args) 7     { 8         printLists(); 9 10         printSets();11 12         printMaps();13     }14 15     private static void printLists()16     {17         List<String> a1 = new ArrayList<String>();18         a1.add("List");19         a1.add("Set");20         a1.add("Queue");21         a1.add("Map");22         a1.add("List");23         System.out.println("ArrayList Elements:");24         System.out.println("    " + a1);25 26         List<String> l1 = new LinkedList<String>();27         l1.add("List");28         l1.add("Set");29         l1.add("Queue");30         l1.add("Map");31         l1.add("List");32         System.out.println("LinkedList Elements:");33         System.out.println("    " + l1);34     }35     private static void printSets()36     {37         Set<String> h1 = new HashSet<String>();38         h1.add("List");39         h1.add("Set");40         h1.add("Queue");41         h1.add("Map");42         h1.add("List");43         System.out.println("HashSet Elements:");44         System.out.println("    " + h1);45 46         Set<String> t1 = new TreeSet<String>();47         t1.add("List");48         t1.add("Set");49         t1.add("Queue");50         t1.add("Map");51         t1.add("List");52         System.out.println("TreeSet Elements:");53         System.out.println("    " + t1);54     }55 56     private static void printMaps()57     {58         Map<String, String> h1 = new HashMap<String, String>();59         h1.put("List", "ArrayList");60         h1.put("Set", "HashSet");61         h1.put("Queue", "PriorityQueue");62         h1.put("Map", "HashMap");63         h1.put("List", "ArrayList");64         System.out.println("HashMap Elements:");65         System.out.println("    " + h1);66 67         Map<String, String> t1 = new TreeMap<String,String>();68         t1.put("List", "ArrayList");69         t1.put("Set", "HashSet");70         t1.put("Queue", "PriorityQueue");71         t1.put("Map", "HashMap");72         t1.put("List", "ArrayList");73         System.out.println("TreeMap Elements:");74         System.out.println("    " + t1);75 76     }77 }

 

運行結果：

ArrayList Elements:    [List, Set, Queue, Map, List]LinkedList Elements:    [List, Set, Queue, Map, List]HashSet Elements:    [Map, Queue, Set, List]TreeSet Elements:    [List, Map, Queue, Set]HashMap Elements:    {Map=HashMap, Queue=PriorityQueue, Set=HashSet, List=ArrayList}TreeMap Elements:    {List=ArrayList, Map=HashMap, Queue=PriorityQueue, Set=HashSet}

 

　　這裡展示了Java容器類庫中的兩種主要類型，它們的區別在於容器中每個“槽”儲存的元素個

數。Collection在每個槽中只能儲存一個元素。此類容器包含：

List：它以特定的順序儲存一組元素；

Set：元素不能重複；

Queue：值允許在容器的一“端”插入對象，並從另外一“端”移除對象。Map在每個槽內儲存了兩

個對象，即鍵和與之相關的值。

　　從列印結果來看，ArrayList和LinkedList都是List類型，它們都按照被插入的順序儲存元素

。兩者的不同之處不僅在於執行某些類型的操作時的效能，而且LinkedList包含的操作也多於

ArrayList。

　　HashSet、TreeSet和LinkedHashSet都是Set類型，每個相同的項只有儲存一次，但輸出

也顯示了不同的Set實現儲存元素的方式也不同。HashSet使用的是相當複雜的方式來儲存元素

的，因此，儲存的順序看起來並無實際意義。如果儲存順序很重要，那麼可以使用TreeSet，它

按照比較結果的升序儲存對象；或者使用LinkedHashSet，它按照被添加的順序儲存對象。

　　本例使用了三種基本風格的Map：HashMap、TreeMap和LinkedHashSet。與HashSet一

樣，HashMap也提供了最快的尋找技術，也沒有按照任何明顯的順序來曹操其元素。TreeMap

按照比較結果的升序儲存鍵，而LinkedHashMap則按照插入順序儲存鍵，同時還保留了HashMap

的查詢速度。

 

Java——（二）泛型與容器