《java集合框架思考》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、JAVA集合框架思考jungleford如是說對于Java集合框架（JavaCollectionsFramework，JCF），Java玩家大概都不會陌生，在C++里面相似的概念是標(biāo)準(zhǔn)模板庫（StandardTemplateLibrary，STL），主要是對一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相關(guān)算法的封裝。前段時間在J2SE版看到一個關(guān)于Java集合框架的問題，當(dāng)時re了一下，簡單解釋了一些的概念，考慮到這是一個Java初學(xué)者將會經(jīng)常接觸的工具，所以有了以下的一些文字。主要是參考了IBMdeveloperWorks上的一篇教程，它可能解釋得更加清晰，這里算是濃縮了一下吧，真正的來龍去脈可以看看

2、JDK文檔里的“TheCollectionsFramework”，說明更為詳細。問題的源頭集合：對象的容器與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)回憶一下我們在程序設(shè)計里頭可能會面對一些什么，無非是兩類：基本類型和復(fù)合類型，后者常見的組織方式就是類。和基本類型不同，類對象通常是需要以動態(tài)方式分配的，譬如在內(nèi)存的堆空間里new一個對象，這個我們一寫OO的程序就必然會用到。同時我們面對的不僅僅是單個的基本類型或?qū)ο螅瑢Χ鄠€這樣的數(shù)據(jù)我們通常采用的組織方式是什么？不錯，是數(shù)組，這是伴隨程序設(shè)計的一個古老概念。數(shù)組的優(yōu)點顯而易見，像根據(jù)下標(biāo)檢索元素這樣的操作不費吹灰之力，但缺點也很明顯：空間固定而不能動態(tài)增長（

3、像Java這樣的強類型語言對數(shù)組越界是及其敏感的），插入或刪除元素比較費勁。因此數(shù)組不是解決一切集合問題的方便工具。我們可能需要一些新的工具，研究這些工具常常就是研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，特別的，數(shù)組本身就是一種線性有序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是集合論，為什么這么說呢？上面倒??衷諼頤且?芯康牟皇塹ジ齙幕?糾嘈突蚨韻螅?喔齠韻蟮惱?宀瘓褪羌?下穡看?O的角度上看，集合也是一種對象，但它是一種特殊的對象：對象的容器（注意，我們這里沒有繼續(xù)討論基本類型的集合，因為基本類型和存儲分配方式與對象有著本質(zhì)的差別）。集合論的一個根本問題就是：給定一個元素，集合必須能夠回答該元素是或者不是屬于

4、這個集合。還有一個問題也很重要，就是：如果元素是屬于一個集合，那該元素在集合中的地位應(yīng)該是唯一的，或者說它是唯一確定的。當(dāng)然還有其它問題，譬如查找、遍歷、排序等等，這和具體的集合類型相關(guān)，后面將會講到。無序集、有序集、映射談到集合的類型，我們在高中所學(xué)的集合概念是其中的一種，叫做“無序集”，也就是說集合的各個元素都是平等的，沒有先后的區(qū)別，于是在無序集當(dāng)中就決不允許出現(xiàn)一模一樣的元素，否則當(dāng)取到這個元素的時候就不知道應(yīng)該取哪一個，這就違反了上面的“唯一確定”原則。等到我們上了大學(xué)，開始知道了另一種集合類型，叫做“有序集”（或者叫“線性表”，區(qū)別于以后碰到的像“樹”，“圖”這

5、樣的非線性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)），如果是計算機專業(yè)的，大概學(xué)過離散數(shù)學(xué)當(dāng)中的“代數(shù)結(jié)構(gòu)”，那你就更清楚的知道，“有序集”其實是一種“二元關(guān)系”，確切的說是“偏序關(guān)系”，它是可以包含相同元素的，因為兩個的相同元素的“序號”可以不同，這樣根據(jù)“序號”仍可以“唯一確定”一個元素，數(shù)組就是一種有序集，有序集的另一個特點就是任意兩個元素可以確定他們的順序。無序集，有序集，難道還有第三種可能？呵呵，它還是出現(xiàn)在我們的高中代數(shù)課本里，叫做“映射”。映射也是集合？其實自從康托爾以來，集合論就認(rèn)為“萬物皆集合”（但也就是這個斷言導(dǎo)致了集合論以后的尷尬境地，有興趣可以看看羅素或哥德爾的一些結(jié)論，或goo

6、gle“集合論悖論”）。映射其實是一種“元素對”的集合，就像f(a)=b,f(c)=d,...等效于集合（無序集）{(a,b),(c,d),...}，在“映射”中可以看作是(原象,象)的集合，換一種說法就是(關(guān)鍵字key,值value)的集合。所以我們可以在笛卡兒正交坐標(biāo)平面上畫出漂亮的函數(shù)圖像，因為在集合論看來，函數(shù)（映射）就是二維平面上的一個個點，明白了？這樣一來上面的“有序集”也好理解了，偏序關(guān)系a>b>c>d>...（不知道“偏序關(guān)系”就把它們看作是數(shù)組x[1]=a,x[2]=b,x[3]=c,x[4]=d...好了）等效于無序集{(1,a),(2,b),(3,c)

7、,(4,d),...}，于是乎，所有的集合都等效于無序集！所以高中只教了我們一種集合，呵呵……JCF的全家福好啦好啦，這些我們都知道，又不是在上數(shù)學(xué)課，說了這么多廢話，怎么還沒扯到正題上來？JCF的影子我還沒看見呢！列位看官別急，這就給您道來。其實上面的概念對理解JCF非常重要。JCF是個頗有點規(guī)模的家族，看看它的類層次關(guān)系圖就知道了，下面這張圖（圖1）摘自著名的ThinkinginJava：圖1JCF層次結(jié)構(gòu)哇，這么多接口和類，真有點讓人無從下手的感覺。其實我們真正需要記住的只是這么一個超超easy的結(jié)構(gòu)（圖2）