Java & Android 集合框架须知须会（2）

2023-11-14 20:43:31

Java 和 Android 集合框架：提高应用程序效率和性能的关键

在 Java 和 Android 开发中，集合框架扮演着至关重要的角色，它为数据存储、组织和管理提供了强大的功能。通过熟练掌握集合框架，开发者可以显著提升应用程序的性能和效率。

一、Map 接口：键值对映射

Map 接口是一个键值对映射，键用于唯一标识一个值。键和值都可以是任意类型。常用的实现类包括：

HashMap： 非同步实现，基于哈希表，允许 null 键，不允许重复键。
LinkedHashMap： 保留键值对的插入顺序，支持最近最少使用（LRU）删除策略。
Hashtable： HashMap 的同步实现，线程安全，但性能较低。
TreeMap： 基于红黑树实现，键按自然顺序或指定比较器排序。

// 使用 HashMap 存储学生成绩
Map<String, Integer> studentGrades = new HashMap<>();
studentGrades.put("Alice", 90);
studentGrades.put("Bob", 85);

二、Set 接口：无重复元素的集合

Set 接口表示一组不包含重复元素的对象。常用的实现类有：

HashSet： 非同步实现，基于哈希表，不允许重复元素。
TreeSet： 基于红黑树实现，元素按自然顺序或指定比较器排序。
EnumSet： 专门用于枚举类型的 Set，只能存储枚举类型的元素。
LinkedHashSet： 保留插入顺序，支持 LRU 删除策略。

// 使用 HashSet 存储唯一单词
Set<String> uniqueWords = new HashSet<>();
uniqueWords.add("Hello");
uniqueWords.add("World");

三、List 接口：有序元素集合

List 接口是一个有序的元素集合。常用的实现类包括：

ArrayList： 基于数组实现，支持快速随机访问，插入和删除较慢。
LinkedList： 基于双向链表实现，插入和删除快速，随机访问较慢。
Stack： 后进先出（LIFO）栈，只能在栈顶添加和删除元素。
Vector： 线程安全的 ArrayList，性能较低。

// 使用 ArrayList 存储购物清单
List<String> shoppingList = new ArrayList<>();
shoppingList.add("Bread");
shoppingList.add("Milk");

四、Queue 接口：先进先出队列

Queue 接口表示一个先进先出（FIFO）队列。常用的实现类有：

LinkedList： 可以作为 Queue 实现，支持 FIFO 原则。
PriorityQueue： 优先级队列，元素按优先级出队。
ArrayDeque： 双端队列，支持从两端添加和删除元素。

// 使用 PriorityQueue 模拟银行排队
PriorityQueue<Customer> bankQueue = new PriorityQueue<>((a, b) -> a.getArrivalTime() - b.getArrivalTime());
bankQueue.add(new Customer("Alice", 10));
bankQueue.add(new Customer("Bob", 5));

五、Android 集合框架：针对 Android 平台的优化

Android 集合框架是 Java 集合框架的一个子集，专门针对 Android 平台进行优化。它包含了基本数据结构（List、Set、Map、Queue）和高级集合类（Cursor、SparseArray）。

Android 集合框架的特点：

线程安全： 类都支持多线程使用。
高性能： 经过针对 Android 平台优化。
内存高效： 优化内存使用。
跨平台： 可以在 Android、Java 等平台使用。

// 使用 Cursor 访问 SQLite 数据库结果集
Cursor cursor = db.query("table", null, null, null, null, null, null);
while (cursor.moveToNext()) {
    String name = cursor.getString(0);
    int age = cursor.getInt(1);
}