Java™ 教程（集合介绍）

集合介绍

本节介绍Java集合框架，在这里，你将了解集合是什么以及它们如何使你的工作更轻松、程序更好，你将了解构成Java集合框架的核心元素 — 接口、实现、聚合操作和算法。

集合 — 有时称为容器 — 只是一个将多个元素组合到一个单元中的对象，集合用于存储、检索、操作和传递聚合数据。通常，它们代表形成自然组的数据项，例如扑克牌（卡片集合）、邮件文件夹（信件集合）或电话目录（名称到电话号码的映射），如果你使用过Java编程语言 — 或者几乎任何其他编程语言 — 你已经熟悉了集合。

什么是集合框架

集合框架是用于表示和操作集合的统一体系结构，所有集合框架都包含以下内容：

• 接口：这些是表示集合的抽象数据类型，接口允许独立于其表示的细节来操纵集合，在面向对象语言中，接口通常形成层次结构。
• 实现：这些是集合接口的具体实现，实质上，它们是可重用的数据结构。
• 算法：这些是对实现集合接口的对象执行有用计算（如搜索和排序）的方法，算法被认为是多态的：也就是说，相同的方法可以用于适当的集合接口的许多不同实现，实质上，算法是可重用的功能。

除了Java集合框架之外，最著名的集合框架示例是C++标准模板库（STL）和Smalltalk的集合层次结构，从历史上看，集合框架相当复杂，这使得它们难以学习，我们相信Java集合框架打破了这一传统，因为你将在本章中自学。

Java集合框架的优点

Java集合框架提供以下好处：

• 减少编程工作量：通过提供有用的数据结构和算法，集合框架可以让你专注于程序的重要部分，而不是使其工作所需的低级“设施”，通过促进不相关API之间的互操作性，Java集合框架使你无需编写适配器对象或转换代码来连接API。
• 提高程序速度和质量：此集合框架提供有用的数据结构和算法的高性能、高质量实现，每个接口的各种实现是可互换的，因此可以通过切换集合实现来轻松调整程序，因为你没有编写自己的数据结构的苦差事，所以你将有更多的时间用于改进程序的质量和性能。
• 允许不相关的API之间的互操作性：集合接口是API来回传递集合的术语，如果我的网络管理API提供了一组节点名称，并且你的GUI工具包需要一组列标题，那么我们的API将无缝地互操作，即使它们是独立编写的。
• 减少学习和使用新API的工作量：许多API自然地在输入上收集集合并将它们作为输出提供，过去，每个这样的API都有一个专门用于操作其集合的小型子API，这些ad hoc集合子API之间几乎没有一致性，因此你必须从头开始学习每一个，并且在使用它们时很容易出错，随着标准集合接口的出现，问题就消失了。
• 减少设计新API的工作量：这是之前的优势的另一面，设计人员和实施人员每次创建依赖于集合的API时都不必重新发明轮子，相反，他们可以使用标准的集合接口。
• 促进软件重用：符合标准集合接口的新数据结构本质上是可重用的，对于实现这些接口的对象进行操作的新算法也是如此。

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