1. Java集合框架的主要接口有哪些？它们之间的关系是什么？

Java集合框架是一个设计精良的集合类库，它提供了用于存储和操作一组对象（通常称为“元素”）的接口和类。Java集合框架的主要接口包括Collection、List、Set、Queue、Map等，这些接口定义了集合操作的基本行为。

Java集合框架的主要接口

1. Collection<E>接口
   • 概述: Collection是所有集合类的根接口，定义了集合操作的基本方法，如添加、删除、判断是否包含元素等。
   • 子接口: List、Set、Queue。
2. List<E>接口
   • 继承自: Collection<E>
   • 概述: List是一个有序的集合，允许包含重复元素。列表中的每个元素都有一个索引，支持通过索引访问元素。
   • 常见实现类: ArrayList、LinkedList、Vector、Stack。
3. Set<E>接口
   • 继承自: Collection<E>
   • 概述: Set是一个不允许重复元素的集合，通常用于去重。
   • 常见实现类: HashSet、LinkedHashSet、TreeSet（有序）。
4. Queue<E>接口
   • 继承自: Collection<E>
   • 概述: Queue是一个通常以FIFO（先进先出）顺序进行排序的集合。用于按顺序处理元素，通常用于队列操作。
   • 常见实现类: LinkedList、PriorityQueue、ArrayDeque。
5. Deque<E>接口
   • 继承自: Queue<E>
   • 概述: Deque表示双端队列，可以从两端插入和移除元素。它结合了栈和队列的特性。
   • 常见实现类: ArrayDeque、LinkedList。
6. Map<K,V>接口
   • 概述: Map不是Collection的子接口，它表示一个键值对的集合，其中每个键只能映射到一个值。键不能重复，但值可以。
   • 常见实现类: HashMap、LinkedHashMap、TreeMap（有序）、Hashtable。
7. SortedSet<E>接口
   • 继承自: Set<E>
   • 概述: SortedSet是一个有序的集合，元素按自然顺序或自定义的比较器排序。
   • 常见实现类: TreeSet。
8. SortedMap<K,V>接口
   • 继承自: Map<K,V>
   • 概述: SortedMap是一个有序的Map，键按自然顺序或自定义的比较器排序。
   • 常见实现类: TreeMap。
9. NavigableSet<E>接口
   • 继承自: SortedSet<E>
   • 概述: NavigableSet扩展了SortedSet，提供了更丰富的导航方法，如获取最小、最大、低于、高于给定元素的元素。
   • 常见实现类: TreeSet。
10. NavigableMap<K,V>接口
    • 继承自: SortedMap<K,V>
    • 概述: NavigableMap扩展了SortedMap，提供了获取最小、最大、低于、高于给定键的键值对的方法。
    • 常见实现类: TreeMap。

Java集合框架的接口关系图

mathematica复制代码                            Collection
                                |
                 -----------------------------------
                |                 |                |
               List              Set              Queue
                |                 |                |
    ------------------    ---------------         Deque
   |                  |  |             |          |
ArrayList         LinkedList         SortedSet  -----------
   |                                    |      |           |
   |                                 NavigableSet ArrayDeque |
   |                                                LinkedList |
Stack                                                    
Vector
    |
Hashtable

                            Map
                             |
          -----------------------------------------
         |                       |                |
      SortedMap                NavigableMap        |
         |                           |              |
       TreeMap                      TreeMap        HashMap
                                                        |
                                                     LinkedHashMap

总结

• Collection: 是所有集合类的根接口，List、Set、Queue等接口继承自它。
• List: 是一个有序的、允许重复元素的集合。
• Set: 是一个不允许重复元素的集合。
• Queue: 是一个通常以FIFO顺序处理元素的集合。
• Deque: 是一个双端队列，结合了栈和队列的特性。
• Map: 是一个键值对集合，不允许键重复。
• SortedSet*和*NavigableSet: 是Set的子接口，用于有序集合。
• SortedMap*和*NavigableMap: 是Map的子接口，用于有序键值对集合。

这些接口定义了Java集合框架的基本结构，并由具体的类进行实现，用于解决各种数据存储和处理需求。