学习开发之集合-拓冰建站

温馨提示：想很好理解多态，就多理解这篇文章

在 Java 中，集合（Collection） 是比数组更灵活的数据结构，它属于 java.util 包。Java 集合框架提供了多种接口和类来操作数据，例如：List, Set, Map 等。

下面通过详细的代码示例，展示 Java 集合的特性，包括：

动态扩容
常用操作（增、删、改、查）
遍历方式
不同类型集合的特点（如 List、Set、Map）

✅ 一、List 接口（有序、可重复）

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class ListExample {public static void main(String[] args) {// 创建一个 ArrayListList<String> list = new ArrayList<>();// 添加元素list.add("Apple");list.add("Banana");list.add("Orange");list.add(1, "Grape"); // 插入到指定位置// 打印集合System.out.println("List: " + list);// 修改元素list.set(2, "Mango");// 删除元素list.remove("Banana"); // 按值删除list.remove(0);        // 按索引删除// 查找元素System.out.println("是否包含 Mango? " + list.contains("Mango"));// 获取大小System.out.println("List 大小: " + list.size());// 遍历方式 1：普通 for 循环for (int i = 0; i < list.size(); i++) {System.out.print(list.get(i) + " ");}System.out.println();// 遍历方式 2：增强 for 循环for (String fruit : list) {System.out.print(fruit + " ");}System.out.println();// 遍历方式 3：迭代器java.util.Iterator<String> iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()) {System.out.print(iterator.next() + " ");}System.out.println();// 清空集合list.clear();System.out.println("清空后: " + list);}
}

特性总结：

元素有序
可以存储重复元素
支持动态扩容（自动增长）
可以按索引访问

✅ 二、Set 接口（无序、不可重复）

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;public class SetExample {public static void main(String[] args) {Set<String> set = new HashSet<>();// 添加元素（重复元素不会被添加）set.add("Java");set.add("Python");set.add("C++");set.add("Java"); // 无效System.out.println("Set: " + set);// 判断是否包含某个元素System.out.println("是否包含 Python? " + set.contains("Python"));// 删除元素set.remove("C++");// 遍历for (String lang : set) {System.out.print(lang + " ");}System.out.println();// 清空集合set.clear();System.out.println("清空后: " + set);}
}

特性总结：

元素无序
不允许存储重复元素
适合去重、查找快（基于哈希表实现）

✅ 三、Map 接口（键值对、键唯一）

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;public class MapExample {public static void main(String[] args) {Map<String, Integer> map = new HashMap<>();// 存储键值对map.put("Alice", 95);map.put("Bob", 88);map.put("Charlie", 90);// 更新值map.put("Bob", 92);// 获取值System.out.println("Alice 的分数: " + map.get("Alice"));// 是否存在 keySystem.out.println("是否包含 key 'Bob'? " + map.containsKey("Bob"));// 删除键值对map.remove("Charlie");// 遍历方式 1：遍历 EntrySetfor (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());}// 遍历方式 2：遍历 KeySetfor (String name : map.keySet()) {System.out.println(name);}// 清空map.clear();System.out.println("清空后: " + map);}
}

特性总结：

存储键值对（Key-Value）
Key 是唯一的（类似 Set），Value 可以重复
查询效率高（O(1)）
键是无序的（若需要有序可用 TreeMap 或 LinkedHashMap）

✅ 四、集合通用特性总结

特性	数组	List	Set	Map
有序性	✅	✅	❌	-
元素重复	✅	✅	❌	Key 不可重复
动态扩容	❌	✅	✅	✅
访问方式	下标	下标、迭代	迭代	Key、EntrySet
实现类	N/A	ArrayList, LinkedList	HashSet, TreeSet	HashMap, TreeMap

✅ 五、其他常用集合类

类型	说明
`ArrayList`	动态数组实现，随机访问快
`LinkedList`	双向链表实现，插入删除快
`HashSet`	基于哈希表，快速查找
`TreeSet`	基于红黑树，支持排序
`HashMap`	哈希表实现，键值对
`TreeMap`	红黑树实现，按键排序
`LinkedHashSet` / `LinkedHashMap`	保持插入顺序