Java 数据结构

更新于 2025/12/17 18:18:17

Java 数据结构

数据结构是存储和组织数据以便高效使用数据的一种方式。

数组(array)就是一种数据结构，它允许将多个元素存储在单个变量中。

Java 还包含许多其他数据结构，它们位于 java.util 包中。每种数据结构都用于以不同的方式处理数据。

一些最常见的数据结构包括:

ArrayList
HashSet
HashMap

提示:数据结构就像功能更强大的数组——更加灵活，特性也更加丰富!

我们稍后会详细探讨所有这些数据结构以及更多内容，但现在，先来快速了解一下每一种。

ArrayList

ArrayList 是一个可调整大小的数组，可以根据需要增长。

它允许您存储元素并通过索引访问它们。

示例

// 导入 ArrayList 类
import java.util.ArrayList;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    ArrayList<String> cars = new ArrayList<String>();
    cars.add("Volvo");
    cars.add("BMW");
    cars.add("Ford");
    cars.add("Mazda");
    System.out.println(cars);
  }
}

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HashSet

HashSet 是一个集合，其中每个元素都是唯一的，不允许重复。

示例

// 导入 HashSet 类
import java.util.HashSet;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    HashSet<String> cars = new HashSet<String>();
    cars.add("Volvo");
    cars.add("BMW");
    cars.add("Ford");
    cars.add("BMW");  // Duplicate
    cars.add("Mazda");
    System.out.println(cars);
  }
}

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注意:在上面的例子中，尽管 BMW 被添加了两次，但它在集合中只出现一次，因为集合中的每个元素都必须是唯一的。

HashMap

HashMap 存储键值对，这在需要存储值并按键(例如名称或 ID)查找值时非常有用:

示例

// 导入 HashMap 类
import java.util.HashMap;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    // 创建一个名为 capitalCities 的 HashMap 对象
    HashMap<String, String> capitalCities = new HashMap<String, String>();

    // Add keys and values (Country, City)
    capitalCities.put("England", "London");
    capitalCities.put("Germany", "Berlin");
    capitalCities.put("Norway", "Oslo");
    capitalCities.put("USA", "Washington DC");
    System.out.println(capitalCities);
  }
}

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数据结构概述

数据结构	存储	是否保持顺序?	是否允许重复?	最适合
ArrayList	元素有序	是	是	可通过索引访问元素
HashSet	元素唯一	否	否	避免重复，快速查找
HashMap	键值对	否	是(键唯一)	按键快速查找

迭代器

学习数据结构时，你经常会听到迭代器这个概念。

迭代器是一种遍历数据结构中元素的方法。

之所以称之为"迭代器"，是因为"迭代"是循环的技术术语。

示例

将迭代器与 ArrayList 一起使用:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    // 创建一个字符串类型的 ArrayList
    ArrayList<String> cars = new ArrayList<String>();
    cars.add("Volvo");
    cars.add("BMW");
    cars.add("Ford");
    cars.add("Mazda");

    // 获取 ArrayList 的迭代器
    Iterator<String> it = cars.iterator();

    // 使用迭代器遍历列表
    while(it.hasNext()) {
      System.out.println(it.next());
    }
  }
}

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接下来，让我们更详细地了解每种数据结构。

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