Java 常用 Collection 继承关系与接口实现

Java Collection

List 接口

继承、接口实现关系：

public interface List<E> extends Collection<E>

方法定义：

• 在末尾添加一个元素：boolean add(E e)
• 在指定索引添加一个元素：boolean add(int index, E e)
• 删除指定索引的元素：E remove(int index)
• 删除某个元素：boolean remove(Object e)
• 获取指定索引的元素：E get(int index)
• 获取链表大小（包含元素的个数）：int size()

实现：

1. List<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
2. List<Integer> linkedList = new LinkedList<>();

Map 接口

继承、接口实现关系：

public interface Map<K,V>

实现：

1. Map<Integer, Integer> hashMap = new HashMap<>();（最常用）

SortedMap 接口

继承、接口实现关系：

public interface SortedMap<K,V> extends Map<K,V>

实现：

1. Map<Integer, Integer> treeMap = new TreeMap<>();

   必须实现 Comparable 接口

Set 接口

继承、接口实现关系：

public interface Set<E> extends Collection<E>

方法定义：

• 将元素添加进Set<E>：boolean add(E e)
• 将元素从Set<E>删除：boolean remove(Object e)
• 判断是否包含元素：boolean contains(Object e)

实现：

1. Set<Integer> hashSet = new HashSet<>();（最常用）

SortedSet 接口

继承、接口实现关系：

public interface SortedSet<E> extends Set<E>

实现：

1. Set<Integer> treeSet = new TreeSet<>();

   必须实现 Comparable 接口

Queue 接口

继承、接口实现关系：

public interface Queue<E> extends Collection<E>

方法定义：

• 获取队列长度：int size()

• 	throw Exception	返回false或null
  添加元素到队尾	add(E e)	boolean offer(E e)
  取队首元素并删除	E remove()	E poll()
  取队首元素但不删除	E element()	E peek()

实现：

1. Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();（ LinkedList<E> 实现了 Deque<E> 接口，Deque<E> 接口继承于 Queue<E> 接口）

2. Queue<Integer> priorityQueue = new PriorityQueue<>();

   必须实现 Comparable 接口

Deque 接口

继承、接口实现关系：

public interface Deque<E> extends Queue<E>

方法定义与对比：

	Queue	Deque
添加元素到队尾	add(E e) / offer(E e)	addLast(E e) / offerLast(E e)
取队首元素并删除	E remove() / E poll()	E removeFirst() / E pollFirst()
取队首元素但不删除	E element() / E peek()	E getFirst() / E peekFirst()
添加元素到队首	无	addFirst(E e) / offerFirst(E e)
取队尾元素并删除	无	E removeLast() / E pollLast()
取队尾元素但不删除	无	E getLast() / E peekLast()

实现：

1. Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();
2. Deque<Integer> arrayDeque = new ArrayDeque<>();

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建议：

1. Queue 提供的 add()/offer() 方法在 Deque 中也可以使用，但是，使用 Deque，最好不要调用 offer()，而是调用 offerLast()。
   
   如果直接写 deque.offer()，我们就需要思考，offer() 实际上是 offerLast()，我们明确地写上 offerLast()，不需要思考就能一眼看出这是添加到队尾。
   
   因此，使用 Deque，推荐总是明确调用 offerLast()/offerFirst() 或者 pollFirst()/pollLast() 方法。

2. 面向抽象编程的一个原则：尽量持有接口，而不是具体的实现类。
   
   我们发现 LinkedList 真是一个全能选手，它即是 List，又是 Queue，还是 Deque。但是我们在使用的时候，总是用特定的接口来引用它，这是因为持有接口说明代码的抽象层次更高，而且接口本身定义的方法代表了特定的用途。

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Stack 接口

继承、接口实现关系：

public class Stack<E> extends Vector<E>

public class Vector<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

方法定义：

• 把元素压栈：push(E)
• 把栈顶的元素弹出：pop(E)
• 取栈顶元素但不弹出：peek(E)

实现：

通常使用 Deque 作为 Stack 使用。注意只调用 push()/pop()/peek() 方法，不要调用 addFirst()/removeFirst()/peekFirst() 方法，这样代码更加清晰。

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参考：

1. 集合- 廖雪峰的官方网站
2. java.util 中关于各集合的源码