Java™ 教程（集合接口）

集合接口

核心集合接口封装了不同类型的集合，如下图所示，这些接口允许独立于其表示的细节来操纵集合，核心集合接口是Java集合框架的基础，如下图所示，核心集合接口形成层次结构。

Set是一种特殊的Collection，SortedSet是一种特殊的Set，依此类推，另请注意，层次结构由两个不同的树组成 — Map不是真正的Collection。

请注意，所有核心集合接口都是泛型，例如，这是Collection接口的声明。

public interface Collection<E>...

<E>语法告诉你该接口是泛型，声明Collection实例时，你可以并且应该指定集合中包含的对象类型，指定类型允许编译器验证（在编译时）你放入集合的对象类型是否正确，从而减少运行时的错误，有关泛型类型的信息，请参阅泛型课程。

当你了解如何使用这些接口时，你将了解有关Java集合框架的大部分知识，本章讨论有效使用接口的通用准则，包括何时使用哪个接口，你还将学习每个接口的编程语法，以帮助你充分利用它。

为了保持核心集合接口的数量可管理，Java平台不为每个集合类型的每个变体提供单独的接口（此类变体可能包括不可变、固定大小和仅附加），相反，每个接口中的修改操作被指定为可选的 — 给定的实现可以选择不支持所有操作。如果调用了不受支持的操作，则集合将抛出UnsupportedOperationException，实现负责记录它们支持哪些可选操作，所有Java平台的通用实现都支持所有可选操作。

以下列表描述了核心集合接口：

• Collection — 集合层次结构的根，集合表示一组称为其元素的对象，Collection接口是所有集合实现的最小公分母，用于传递集合并在需要最大通用性时对其进行操作。某些类型的集合允许重复元素，而其他集合则不允许，有些是有序的，有些则是无序的。Java平台不提供此接口的任何直接实现，但提供了更具体的子接口的实现，例如Set和List，另请参阅Collection接口部分。
• Set — 一个不能包含重复元素的集合，该接口模拟数学集抽象，用于表示集合，例如包含扑克牌的牌，构成学生日程表的课程或在机器上运行的进程，另请参见Set接口部分。
• List — 有序集合（有时称为序列），List可以包含重复元素，List的用户通常可以精确控制列表中每个元素的插入位置，并可以通过整数索引（位置）访问元素，如果你使用过Vector，那么你就熟悉List的一般风格，另请参阅List接口部分。
• Queue — 用于在处理之前保存多个元素的集合，除了基本的Collection操作外，Queue还提供追加插入、提取和检查操作。

  Queue通常（但不一定）以FIFO（先进先出）方式对元素进行排序，除了优先级队列之外，优先级队列根据提供的比较器或元素的自然顺序对元素进行排序。无论使用什么顺序，队列的头部是通过调用remove或poll移除元素，在FIFO队列中，所有新元素都插入队列的尾部，其他类型的队列可能使用不同的放置规则，每个Queue实现都必须指定其排序属性，另请参阅Queue接口部分。

• Deque — 用于在处理之前保存多个元素的集合，除了基本的Collection操作外，Deque还提供追加插入、提取和检查操作。

  Deque可用作FIFO（先进先出）和LIFO（后进先出），在双端队列中，可以在两端插入、检索和删除所有新元素，另请参阅Deque接口部分。

• Map — 将键映射到值的对象，Map不能包含重复的键，每个键最多可以映射一个值，如果你使用过Hashtable，那么你已经熟悉了Map的基础知识，另请参阅Map接口部分。

最后两个核心集合接口只是Set和Map的排序版本：

• SortedSet — 一个按升序维护其元素的Set，提供了几个额外的操作以利用排序，排序集用于自然排序的集合，例如单词列表和成员名册，另请参阅SortedSet接口部分。
• SortedMap — 按升序键顺序维护映射的Map，这是SortedSet的Map模拟，排序映射用于自然排序的键/值对集合，例如字典和电话目录，另请参阅SortedMap接口部分。

要了解排序接口如何维护其元素的顺序，请参阅对象排序部分。

接口摘要

核心集合接口是Java集合框架的基础。

Java集合框架层次结构由两个不同的接口树组成：

• 第一个树以Collection接口开始，它提供了所有集合使用的基本功能，例如add和remove方法，它的子接口 — Set、List和Queue — 提供更专业的集合。
• Set接口不允许重复元素，这对于存储诸如一副纸牌或学生记录之类的集合非常有用，Set接口有一个子接口SortedSet，它提供了集合中元素的排序。
• List接口提供有序集合，适用于需要精确控制每个元素插入位置的情况，你可以按照其确切位置从List中检索元素。
• Queue接口支持追加插入、提取和检查操作，Queue中的元素通常以FIFO为基础进行排序。
• Deque接口可以在两端插入、删除和检查操作，Deque中的元素可用于LIFO和FIFO。
• 第二个树以Ma​​p接口开始，它映射键和值类似于Hashtable。
• Map的子接口SortedMap按升序或按Comparator指定的顺序维护其键值对。

这些接口允许独立于其表示的细节来操纵集合。

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