Collection接口详解
Collection接口层次结构
Java集合框架中的Collection接口是所有集合类的基础,它定义了集合类应该具备的基本操作和行为。其子接口和实现类形成了一层层的层次结构,方便了集合类的分类和使用。
结构示意图:
Collection接口的主要子接口包括:
l List接口:继承自Collection接口,允许有重复元素,元素有序,支持按照下标访问元素。
l Set接口:继承自Collection接口,不允许有重复元素,元素无序。
l Queue接口:继承自Collection接口,用于实现队列数据结构,支持在队列头部插入元素,队列尾部删除元素,元素有序。
l Deque接口:继承自Queue接口,支持在队列头部和尾部都可以插入和删除元素,因此也可以用于实现栈数据结构。
Collection接口的主要实现类包括:
l ArrayList类:实现了List接口,底层基于动态数组实现,支持随机访问和快速插入、删除元素。
l LinkedList类:实现了List接口,底层基于双向链表实现,支持快速插入、删除元素,但访问元素需要遍历链表,效率较低。
l HashSet类:实现了Set接口,底层基于哈希表实现,元素无序,查询、插入、删除元素的时间复杂度都为O(1)。
l TreeSet类:实现了SortedSet接口,底层基于红黑树实现,元素有序,查询、插入、删除元素的时间复杂度都为O(logN)。
l PriorityQueue类:实现了Queue接口,底层基于堆实现,元素按照优先级有序,插入、删除元素的时间复杂度为O(logN)。
l ArrayDeque类:实现了Deque接口,底层基于数组实现,支持双向插入、删除元素,效率较高。
还有一些其他的实现类,如LinkedHashSet、HashMap、TreeMap等,都是在上述基础上进行了一些扩展和优化。这些实现类的存在,使得Java集合框架可以满足不同场景下的需求。