Java集合類簡介

Java集合類是Java編程中最重要的類之一，經常用於存儲對象的數據結構。在Java中，集合類包括List、Set、Map、Queue和Deque等，每個類都有各自的特點和用途。本文將詳細介紹Java集合類的各種用法。

一、List類

List類是Java中最基本的集合類之一，用於存儲一組有序的元素，可以通過索引來訪問元素。List類有兩個主要的實現類：ArrayList和LinkedList。

ArrayList是基於數組實現的，可以快速訪問任意索引處的元素。而LinkedList是基於鏈表實現的，插入和刪除元素時比ArrayList更加快速。例如，以下是ArrayList和LinkedList的創建和使用方法：

//創建ArrayList
List<String> arrayList = new ArrayList<>();
//創建LinkedList
List<String> linkedList = new LinkedList<>();

//向ArrayList添加元素
arrayList.add("apple");
arrayList.add("banana");
arrayList.add("orange");

//從ArrayList獲取元素
String first = arrayList.get(0);
String second = arrayList.get(1);

//向LinkedList添加元素
linkedList.add("apple");
linkedList.add("banana");
linkedList.add("orange");

//從LinkedList獲取元素
String first = linkedList.get(0);
String second = linkedList.get(1);

二、Set類

Set類也是一種集合類，它不允許存儲重複的元素。Java中有三種常用的Set實現類：HashSet、TreeSet和LinkedHashSet。

HashSet是一種使用哈希表實現的Set，可以快速地判斷元素是否存在，但元素的順序是不確定的。例如，以下是HashSet和TreeSet的創建和使用方法：

//創建HashSet
Set<String> hashSet = new HashSet<>();

//向HashSet添加元素
hashSet.add("apple");
hashSet.add("banana");
hashSet.add("orange");

//使用Iterator遍歷HashSet
Iterator<String> iterator = hashSet.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    String element = iterator.next();
    System.out.println(element);
}

//創建TreeSet
Set<String> treeSet = new TreeSet<>();

//向TreeSet添加元素
treeSet.add("apple");
treeSet.add("banana");
treeSet.add("orange");

//使用foreach遍歷TreeSet
for (String element : treeSet) {
    System.out.println(element);
}

三、Map類

Map類用於存儲一組鍵值對，其中鍵是唯一的，值可以重複。Java中有三種常見的Map實現類：HashMap、TreeMap和LinkedHashMap。

HashMap是一種使用哈希表實現的Map，可以快速地查找和插入鍵值對，但鍵值對的順序是不確定的。例如，以下是HashMap和TreeMap的創建和使用方法：

//創建HashMap
Map<String, String> hashMap = new HashMap<>();

//向HashMap添加鍵值對
hashMap.put("apple", "red");
hashMap.put("banana", "yellow");
hashMap.put("orange", "orange");

//使用Iterator遍歷HashMap
Iterator<Map.Entry<String, String>> iterator = hashMap.entrySet().iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    Map.Entry<String, String> entry = iterator.next();
    System.out.println("key:" + entry.getKey() + ", value:" + entry.getValue());
}

//創建TreeMap
Map<String, String> treeMap = new TreeMap<>();

//向TreeMap添加鍵值對
treeMap.put("apple", "red");
treeMap.put("banana", "yellow");
treeMap.put("orange", "orange");

//使用foreach遍歷TreeMap
for (Map.Entry<String, String> entry : treeMap.entrySet()) {
    System.out.println("key:" + entry.getKey() + ", value:" + entry.getValue());
}

四、Queue和Deque類

Queue和Deque類是Java中用於存儲一組元素的隊列。Queue類可以實現先進先出（FIFO）的隊列，Deque類可以實現先進先出和後進先出（LIFO）的隊列。Java中有兩種常用的Deque實現類：ArrayDeque和LinkedList。

例如，以下是使用ArrayDeque和LinkedList實現隊列的例子：

//創建ArrayDeque
Deque<String> arrayDeque = new ArrayDeque<>();

//向ArrayDeque添加元素
arrayDeque.addFirst("apple");
arrayDeque.addLast("banana");
arrayDeque.addLast("orange");

//使用foreach遍歷ArrayDeque
for (String element : arrayDeque) {
    System.out.println(element);
}

//創建LinkedList
Deque<String> linkedList = new LinkedList<>();

//向LinkedList添加元素
linkedList.addFirst("apple");
linkedList.addLast("banana");
linkedList.addLast("orange");

//使用Iterator遍歷LinkedList
Iterator<String> iterator = linkedList.descendingIterator();
while (iterator.hasNext()) {
    String element = iterator.next();
    System.out.println(element);
}

五、總結

Java集合類是Java編程中最重要的類之一，不同的集合類有不同的特點和用途。在實際編程中，根據具體的需求選擇適當的集合類，可以提高程序的效率和可維護性。