Java零基础-集合：Collection

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我叫喵手呀 2024-06-20 22:46:07 博主文章分类：Java零基础入门 ©著作权

文章标签 Java java List 文章分类 Java 后端开发 yyds干货盘点

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今天我要给大家分享一些自己日常学习到的一些知识点，并以文字的形式跟大家一起交流，互相学习，一个人虽可以走的更快，但一群人可以走的更远。

我是一名后端开发爱好者，工作日常接触到最多的就是Java语言啦，所以我都尽量抽业余时间把自己所学到所会的，通过文章的形式进行输出，希望以这种方式帮助到更多的初学者或者想入门的小伙伴们，同时也能对自己的技术进行沉淀，加以复盘，查缺补漏。

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前言

Java集合框架是Java语言中用于存储数据的一套丰富而灵活的接口和类。对于Java初学者来说，掌握集合的使用是至关重要的。本文将引导您从零开始学习Java集合。

摘要

本文将详细介绍Java集合框架，包括其基本概念、主要接口和实现类、源代码解析、应用场景案例、优缺点分析、以及如何编写测试用例。

简介

Java集合框架提供了一套在程序中使用和操作集合的统一架构，包括List、Set、Map等。这些集合不仅能够存储数据，还能提供搜索、排序、转换等多种操作。

源代码解析

以下是一些Java集合框架中常用类的简单示例：

import java.util.*;

public class CollectionExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用ArrayList
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Java");
        list.add("零基础");
        System.out.println(list);

        // 使用HashMap
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("苹果", 1);
        map.put("香蕉", 2);
        System.out.println(map);
        
        // 使用HashSet
        Set<String> set = new HashSet<>();
        set.add("Set集合");
        set.add("元素唯一");
        System.out.println(set);
    }
}

代码分析：

这段Java代码是一个简单的示例，展示了如何使用Java集合框架中的三种基本集合类型：ArrayList、HashMap和HashSet。下面是对代码的逐行解析：

import java.util.*; // 导入java.util包中的所有类，这是使用集合框架的基础

public class CollectionExample {

声明了一个名为CollectionExample的公共类，这是Java程序的主要类。

    public static void main(String[] args) {

定义了main方法，它是Java程序的入口点。这个方法是static的，意味着它可以在不创建类实例的情况下被直接调用。String[] args是传递给main方法的参数数组，通常用于命令行参数。

        // 使用ArrayList
        List<String> list = new ArrayList<>();

声明了一个List接口的引用list，并将其初始化为一个新的ArrayList对象。ArrayList是一个可调整大小的数组实现，可以存储字符串（String类型）。

        list.add("Java");
        list.add("零基础");

使用add方法向list中添加两个字符串元素："Java"和"零基础"。

        System.out.println(list);

打印list的内容到控制台。

        // 使用HashMap
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();

声明了一个Map接口的引用map，并将其初始化为一个新的HashMap对象。HashMap是基于哈希表的Map实现，可以存储键值对，这里键是String类型，值是Integer类型。

        map.put("苹果", 1);
        map.put("香蕉", 2);

使用put方法向map中添加两个键值对：键"苹果"对应值1，键"香蕉"对应值2。

        System.out.println(map);

打印map的内容到控制台。

        // 使用HashSet
        Set<String> set = new HashSet<>();

声明了一个Set接口的引用set，并将其初始化为一个新的HashSet对象。HashSet是一个基于哈希表的Set实现，可以存储唯一的字符串元素。

        set.add("Set集合");
        set.add("元素唯一");

使用add方法向set中添加两个字符串元素："Set集合"和"元素唯一"。由于Set不允许有重复元素，即使添加相同的元素，set中也只会保留一个。

        System.out.println(set);

打印set的内容到控制台。

}
}

结束main方法和CollectionExample类的定义。

整个程序演示了如何在Java中创建和使用ArrayList、HashMap和HashSet，以及如何向它们添加元素和打印集合的内容。当程序运行时，它将输出添加到集合中的元素列表和映射关系。

应用场景案例

List: 用于存储有序的集合，例如用户购物车中的商品列表。
Set: 用于存储不允许重复的集合，例如用户收藏的商品唯一标识。
Map: 用于存储键值对，例如用户信息的存储。

优缺点分析

优点: 提供了丰富的数据结构和算法实现，易于使用和扩展。
缺点: 某些集合类的性能可能不如专门的数据结构，如TreeSet的排序性能可能不如TreeMap。

类代码方法介绍

List: 提供了按索引访问元素的能力。
Set: 不允许存储重复的元素。
Map: 使用键值对存储元素，键不允许重复。

测试用例

以下是使用main函数编写的测试用例示例：

public class CollectionTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 测试ArrayList
        ArrayList<String> testList = new ArrayList<>();
        testList.add("测试");
        System.out.println("ArrayList contains 测试: " + testList.contains("测试"));

        // 测试HashMap
        HashMap<String, Integer> testMap = new HashMap<>();
        testMap.put("测试", 1);
        System.out.println("HashMap get(测试): " + testMap.get("测试"));

        // 测试HashSet
        HashSet<Integer> testSet = new HashSet<>();
        testSet.add(1);
        System.out.println("HashSet size after adding 1: " + testSet.size());
    }
}