Java Collections Framework 深度解析：Set、Map 與排序機制

集合框架核心介面

Java 2 SDK 引入的 Collections Framework 提供了一套標準化的介面與類別，用於表示與操作元素群集。相較於舊有的 Vector、Hashtable，新架構設計更具一致性與擴充性。

Set 介面：不重複元素集合

Set 繼承自 Collection，確保元素唯一性，支援新增、刪除、迭代等基本操作，並提供 toArray() 將集合轉為陣列。

SortedSet 與 Comparator：有序集合與自訂比較

• SortedSet：元素依自然順序或 Comparator 定義的規則自動排序。
• Comparator 介面：封裝比較邏輯，可傳遞給排序演算法，實現多種排序策略而不修改元素類別。

Map 介面：鍵值對映射

Map 不繼承 Collection，但提供鍵值對存取，鍵不可重複，每個鍵對應單一值。常用實作有 HashMap、TreeMap（有序）。

SortedMap：有序映射表

繼承 Map，鍵依自然順序或 Comparator 排序，適合需範圍查詢或有序遍歷的場景。

排序機制：Collections.sort 靜態方法

提供兩種多載形式：

1. sort(List)：元素需實作 Comparable（自然順序）。
2. sort(List, Comparator)：使用外部比較器，靈活控制排序邏輯。

API 相容性優勢

集合框架所有介面與實作類別設計相容，學習核心概念即可舉一反三，大幅降低開發學習曲線。