Расскажи о структуре фреймворка Collection в Java.

Фреймворк Collections в Java предоставляет унифицированную архитектуру для представления и манипулирования коллекциями объектов. Его основные компоненты:

1. Интерфейсы: Определяют абстрактные типы коллекций.

   • Collection: корневой интерфейс, представляющий группу объектов.
   • List: упорядоченная коллекция, позволяющая хранить дубликаты.
   • Set: коллекция, не содержащая дубликатов.
   • SortedSet: Set, элементы которого отсортированы.
   • NavigableSet: SortedSet, предоставляющий методы для навигации по отсортированному набору.
   • Queue: коллекция, элементы которой обрабатываются в определенном порядке (обычно FIFO или LIFO).
   • Deque: двусторонняя очередь.
   • Map: коллекция пар ключ-значение. Не наследуется от Collection.
   • SortedMap: Map, ключи которой отсортированы.
   • NavigableMap: SortedMap, предоставляющий методы для навигации по отсортированной карте.
   • Iterator: позволяет итерировать элементы коллекции.
   • ListIterator: расширяет Iterator для навигации по списку в обоих направлениях и модификации списка.

2. Классы реализации: Предоставляют конкретные реализации интерфейсов.

   • Для List: ArrayList, LinkedList, Vector (Legacy).
   • Для Set: HashSet, LinkedHashSet, TreeSet.
   • Для Queue: LinkedList, PriorityQueue.
   • Для Deque: ArrayDeque, LinkedList.
   • Для Map: HashMap, LinkedHashMap, TreeMap, Hashtable (Legacy).

3. Алгоритмы: Статические методы в классе Collections для выполнения общих операций над коллекциями, таких как сортировка, поиск, перемешивание и другие.

4. Утилиты (Utilities): Класс Arrays для работы с массивами, класс Objects для общих операций с объектами.

Пример использования:

// Создание списка ArrayList
List<String> names = new ArrayList<>();
names.add("Alice");
names.add("Bob");
names.add("Charlie");

// Итерация по списку
for (String name : names) {
    System.out.println(name);
}

// Сортировка списка
Collections.sort(names);
System.out.println("Sorted names: " + names);

// Создание множества HashSet
Set<Integer> numbers = new HashSet<>();
numbers.add(1);
numbers.add(2);
numbers.add(1); // Дубликат игнорируется
System.out.println("Set of numbers: " + numbers);

// Создание карты HashMap
Map<String, Integer> ages = new HashMap<>();
ages.put("Alice", 30);
ages.put("Bob", 25);
System.out.println("Ages: " + ages);

Основные взаимосвязи между интерфейсами:

Collection <--- List, Set, Queue, Deque
List <--- ArrayList, LinkedList, Vector
Set <--- HashSet, LinkedHashSet, TreeSet
SortedSet <--- TreeSet
NavigableSet <--- TreeSet
Queue <--- LinkedList, PriorityQueue
Deque <--- ArrayDeque, LinkedList

Map <--- HashMap, LinkedHashMap, TreeMap, Hashtable
SortedMap <--- TreeMap
NavigableMap <--- TreeMap

Эта структура обеспечивает гибкость и возможность выбора наиболее подходящей реализации для конкретной задачи.