初识集合框架 -Java

落日映苍穹つ 2024-03-04 07:54 26阅读 0赞

**目录**

一、集合框架的概念

二、集合框架的重要性

三、涉及的数据结构和算法

3.1 什么是数据结构

3.2 集合框架（容器）背后对应的数据结构

3.3 相关的Java知识

3.4 什么是算法

3.5 如何学好数据结构和算法

--------------------

## 一、集合框架的概念 ##

Java 集合框架，称为容器 ，是定义在 java.util 包下的一组接口和其实现类。  
主要表现为将多个元素 置于一个单元中，用于对这些元素进行快速、便捷的存储、检索 、管理 ，即平时我们所说的增删查改。  
![90dd18bfb2b545aea1a1314d8371275b.png][]

## 二、集合框架的重要性 ##

1. **减少编程工作量** ：有了可重用和有用的数据结构和算法，程序员不必重新发明轮子，他们可以将时间用于开发应用程序业务。

2. **提高程序速度和质量** ：Java集合框架（Java Collections Framework）实现的具体集合是为高性能和高质量而构建的，因此程序员可以在程序中利用这一优势。

3. **促进软件重用** ：由于JDK内置了Java 集合框架，故使用集合框架编写的代码可以在应用程序、库和API中的任何地方重复使用。 这降低了开发成本并提高Java程序之间的互操作性。

## 三、涉及的数据结构和算法 ##

### 3.1 什么是数据结构 ###

**数据结构是计算机存储、组织数据的方式**，指相互之间存在的一种或多种特定关系的数据元素的集合。

### 3.2 集合框架（容器）背后对应的数据结构 ###

现阶段主要学习以下的容器，每个容器都是对某种特定数据结构的封装。

1. **Collection**：是一个接口，包含大部分容器常用方法。

2. **List**：是一个接口，规范ArrayList和LinkList中要实现的方法。

**ArrayList**：实现List接口，底层为动态类型顺序表。

**LinkList**：实现List接口，底层为双向链表。

3. **Stack**：底层是栈，一种特殊的顺序表。

4. **Queue**：底层是队列，一种特殊的顺序表。

5. **Deque**：是一个接口。

6. **Set**：集合，是一个接口，里面放置K模型。

**HashSet**：底层为哈希桶，查询的时间复杂度为O(1)。

**TreeSet**：底层为红黑树，查询的时间复杂度为O(![$\\log2^ N$][log2_ N])，关于key有序。

7. **Map**:映射，里面存储K-V模型的键值对

**HashMap**：底层为哈希桶，查询的时间复杂度为O(1).

**TreeMap**：底层为红黑树，查询的时间复杂度为(![$\\log2^ N$][log2_ N]),关于key有序。

### 3.3 相关的Java知识 ###

1. 泛型Generic

2. 自动装箱autobox和自动拆箱autounbox

3. Object的equals方法

4. Comparable和Comparator接口

### 3.4 什么是算法 ###

算法是定义良好的计算过程，输入一个或一组值，输出一个或一组值。简单来说算法就是一系列计算步骤，输入数据通过算法转化为输出结果。

### 3.5 如何学好数据结构和算法 ###

1. 死磕代码，即写一段代码出现问题，坚持找出问题所在。

2. 多画图和思考

3. 多谢博客总结

4. 多刷题

[90dd18bfb2b545aea1a1314d8371275b.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/04/bc4ddf30004b48a58db4507d11945510.png
[log2_ N]: https://latex.csdn.net/eq?%24%5Clog2%5E%20N%24

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