计算机科学中,集合是一组可变数量的数据项(也可能是0个)的组合,这些数据项可能共享某些特征,需要以某种操作方式一起进行操作。一般来讲,这些数据项的类型是相同的,或基类相同(若使用的语言支持继承)。列表(或数组)通常不被认为是集合,因为其大小固定,但事实上它常常在实现中作为某些形式的集合使用。集合的种类包括列表,集,多重集,树和图。枚举类型可以是列表或集。
中文名:集合
所属学科:计算机
释 义:一组可变数量的数据项的组合
列表在列表中,数据项的顺序是确定的,也可以存在多个相同的数据项。列表支持的操作包括查找项目并找到其位置(若存在),将项目从列表中删除,在特定位置插入项目等。通常的队列,或称FIFO即是一个列表,该列表只能在一端添加项目,而在另一端删除项目。而栈,或LIFO则只能在同一端添加或删除项目。不管是队列还是栈,集合中项目的顺序都应当是一定的,因此这两种情况只是列表的特例。其它列表支持的操作包括排序,再一次说明了其中顺序的重要性。
列表的具体形式包括数组,链表等。
Java语言中实现类List接口的实现类
List接口的实现类:ArrayList(数组列表)、LinkedList(链式列表)、Vector(向量)、Stack(栈)
ArrayList:底层数据结构是数组,查询快,增删慢,线程不安全,效率高,可以存储重复元素
LinkedList:底层数据结构是链表,查询慢,增删快,线程不安全,效率高,可以存储重复元素
Vector:底层数据结构是数组,查询快,增删慢,线程安全,效率低,可以存储重复元素
Stack:是Vector类的实现类
Java语言中实现类操作方法List接口的操作方法
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public class ArrayListDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合arrList,并向arrList中添加元素 1.414 1.732 2.236 2.449 2.718 3.14
ArrayList
arrList.add(1.414);
arrList.add(1.732);
arrList.add(2.236);
arrList.add(2.449);
arrList.add(2.718);
arrList.add(3.14);
System.out.print("原集合arrList中的元素:");
for (int i=0; i
System.out.print(arrList.get(i)+" ");
}
//删除原集合arrList中的一些元素
arrList.remove(3.14);
//根据索引设置修改原集合arrList中的相关值
arrList.set(4, 1.414);
//使用迭代器循环遍历现集合arrList集合
System.out.print("现集合arrList中的元素:");
Iterator
while (it.hasNext()) {//判断是否有下一个元素
System.out.print(it.next()+"、");//获得下一个元素及其名称
}
//查询现集合arrList中的相关
if(arrList.contains(1.414)){
System.out.println("现集合arrList中有此值");
}else{
System.out.println("现集合arrList中无此值");
}
}
}
集与列表不同,在集中,数据项是无序的,也不允许存在相同数据项。集支持添加、删除和查找项目。一些语言内建对集的支持,而在其它语言中,可以利用散列表实现集。
多重集多重集的行为类似于集,其中数据项是无序的。但在多重集中,可以存在相同的数据项。多重集支持的操作包括添加、删除项,查询相同项在多重集中出现的次数。多重集可以通过排序转换成列表。
关联数组关联数组(或称查找表,字典等)的行为和字典相似,为键(例如字典中的单词)输入提供一个值(如字典中的定义)输出。值可以是对复杂数据结构的引用。通常使用散列表实现高效率的关联数组。
树在树中,“根”节点与一定数量的数据项以亲-子关系联系起来,而其子数据项也与另外的数据项以同样的方式联系。除了根节点的每个项都有且只有一个父节点,并可能有一些子节点。树支持的操作包括遍历,插入等。用于排序操作的树通常称为堆。通常使用树来保存存在包含亲-子关系的数据,例如菜单,目录及其中文件等。
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publicclassTreeMapDemo{
publicstaticvoidmain(Stringargs){
Map
//向创建集合哈希表对象添加元素"I""love""learning""the""Java""language""!"
treeMap.put("01",'J');
treeMap.put("02",'a');
treeMap.put("03",'v');
treeMap.put("04",'a');
treeMap.put("05",'L');
treeMap.put("06",'a');
treeMap.put("07",'n');
treeMap.put("08",'g');
treeMap.put("09",'u');
treeMap.put("10",'a');
treeMap.put("11",'g');
treeMap.put("12",'e');
//使用第三种:通过entrySet()方法调用iterator()方法遍历哈希表treeMap中的一些元素
System.out.println("通过entrySet()方法遍历哈希表treeMap中的key和value:");
System.out.print("treeMapKey=");
Iterator
while(it1.hasNext()){
Entry
System.out.print(entry1.getKey()+"");
}
System.out.print("treeMapValue=");
Iterator
while(it2.hasNext()){
Entry
System.out.print(entry2.getValue());
}
//删除哈希表treeMap中的一些元素
treeMap.remove("01");
treeMap.remove("02");
treeMap.remove("03");
treeMap.remove("04");
//第四种
System.out.println("通过values()方法遍历哈希表treeMap所有的value,但不能遍历key");
System.out.print("treeMapValue=");
for(Charactervalue:treeMap.values()){
System.out.print(value);
}
}
}
图在图中,每个数据项都可以与一个或多个其它数据项联系起来,其中每个节点都是平等的,类似于无根节点、无亲-子关系的树。图支持的操作包括遍历,查找等。图常常用于对实际问题进行建模,并解决这些问题。在生成树协议中,建立一张代表网络结构的图(或称网格),从而了解应当断开哪些链路以避免数据回圈。
抽象概念及其实现如上所述,集合,以及集合的各种分类都只是抽象概念。由于名字相同或相似,集合及其在各种语言中的实现常常会造成文字上的混淆。集合,列表,集,树等名字究竟是数据结构,抽象数据类型抑或类只能通过具体分析来确定。其中,集合则是计算问题的解决方案中抽象程度最高的概念。从这个方面来看,若过于关注其实现,则可能会对理解集合的数学概念产生反作用。
参考资料1.什么是集合·路标网