java集合類

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java集合類(java集合類)

目錄 JAVA集合類(介紹) List總結(jié)： Set總結(jié)： API 收縮展開 JAVA集合類(介紹)

在使用Java的時候，我們都會遇到使用集合（Collection）的時候，但是Java API提供了多種集合的實現(xiàn)，我在使用和面試的時候頻頻遇到這樣的“抉擇” 。 :）（主要還是面試的時候）久而久之，也就有了一點點的心得體會，寫出來以供大家討論 。 總的說來，Java API中所用的集合類，都是實現(xiàn)了Collection接口，他的一個類繼承結(jié)構(gòu)如下： Collection<--List<--Vector Collection<--List<--ArrayList Collection<--List<--LinkedList Collection<--Set<--HashSet Collection<--Set<--HashSet<--LinkedHashSet Collection<--Set<--SortedSet<--TreeSet Vector : 基于Array的List，其實就是封裝了Array所不具備的一些功能方便我們使用，它不可能走入Array的限制。性能也就不可能超越Array。所以，在可能的情況下，我們要多運用Array。另外很重要的一點就是Vector“synchronized”的，這個也是Vector和ArrayList的唯一的區(qū)別。ArrayList：同Vector一樣是一個基于Array上的鏈表，但是不同的是ArrayList不是同步的。所以在性能上要比Vector優(yōu)越一些，但是當運行到多線程環(huán)境中時，可需要自己在管理線程的同步問題。LinkedList：LinkedList不同于前面兩種List，它不是基于Array的，所以不受Array性能的限制。它每一個節(jié)點（Node）都包含兩方面的內(nèi)容：1.節(jié)點本身的數(shù)據(jù)（data）；2.下一個節(jié)點的信息（nextNode）。所以當對LinkedList做添加，刪除動作的時候就不用像基于Array的List一樣，必須進行大量的數(shù)據(jù)移動。只要更改nextNode的相關信息就可以實現(xiàn)了。這就是LinkedList的優(yōu)勢。

List總結(jié)：

1. 所有的List中只能容納單個不同類型的對象組成的表，而不是Key－Value鍵值對。例如：[ tom,1,c ]； 2. 所有的List中可以有相同的元素，例如Vector中可以有 [ tom,koo,too,koo ]； 3. 所有的List中可以有null元素，例如[ tom,null,1 ]； 4. 基于Array的List（Vector，ArrayList）適合查詢，而LinkedList（鏈表）適合添加，刪除操作。 HashSet：雖然Set同List都實現(xiàn)了Collection接口，但是他們的實現(xiàn)方式卻大不一樣。List基本上都是以Array為基礎。但是Set則是 在HashMap的基礎上來實現(xiàn)的，這個就是Set和List的根本區(qū)別。HashSet的存儲方式是把HashMap中的Key作為Set的對應存儲項�？纯� HashSet的'add（Object obj）方法的實現(xiàn)就可以一目了然了。 public boolean add(Object obj) { return map.put(obj, PRESENT) == null; } 這個也是為什么在Set中不能像在List中一樣有重復的項的根本原因，因為HashMap的key是不能有重復的。 LinkedHashSet：HashSet的一個子類，一個鏈表。 TreeSet：SortedSet的子類，它不同于HashSet的根本就是TreeSet是有序的。它是通過SortedMap來實現(xiàn)的。（HashSet和TreeSet均為有序的順序由小到大）

Set總結(jié)：

1. Set實現(xiàn)的基礎是Map（HashMap）； 2. Set中的元素是不能重復的，如果使用add(Object obj)方法添加已經(jīng)存在的對象，則會覆蓋前面的對象 為什么要使用集合類 當你事先不知道要存放數(shù)據(jù)的個數(shù)，或者你需要一種比數(shù)組下標存取機制更靈活的方法時，你就需要用到集合類。

理解集合類

集合類存放于java.util包中。 集合類存放的都是對象的引用，而非對象本身，出于表達上的便利，我們稱集合中的對象就是指集合中對象的引用（reference)。 集合類型主要有3種：set(集）、list(列表）和map(映射)。 (1)集 集（set）是最簡單的一種集合，它的對象不按特定方式排序，只是簡單的把對象加入集合中，就像往口袋里放東西。 對集中成員的訪問和操作是通過集中對象的引用進行的，所以集中不能有重復對象。 集也有多種變體，可以實現(xiàn)排序等功能，如TreeSet，它把對象添加到集中的操作將變?yōu)榘凑漳撤N比較規(guī)則將其插入到有序的對象序列中。它實現(xiàn)的是SortedSet接口，也就是加入了對象比較的方法。通過對集中的對象迭代，我們可以得到一個升序的對象集合。 (2)列表 列表的主要特征是其對象以線性方式存儲，沒有特定順序，只有一個開頭和一個結(jié)尾，當然，它與根本沒有順序的集是不同的。 列表在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中分別表現(xiàn)為：數(shù)組和向量、鏈表、堆棧、隊列。 關于實現(xiàn)列表的集合類，是我們?nèi)粘９ぷ髦薪?jīng)常用到的，將在后邊的筆記詳細介紹。 (3)映射 映射與集或列表有明顯區(qū)別，映射中每個項都是成對的。映射中存儲的每個對象都有一個相關的關鍵字（Key）對象，關鍵字決定了 對象在映射中的存儲位置，檢索對象時必須提供相應的關鍵字，就像在字典中查單詞一樣。關鍵字應該是唯一的。 關鍵字本身并不能決定對象的存儲位置，它需要對過一種散列(hashing)技術來處理，產(chǎn)生一個被稱作散列碼(hash code)的整數(shù)值， 散列碼通常用作一個偏置量，該偏置量是相對于分配給映射的內(nèi)存區(qū)域起始位置的，由此確定關鍵字/對象對的存儲位置。理想情況 下，散列處理應該產(chǎn)生給定范圍內(nèi)均勻分布的值，而且每個關鍵字應得到不同的散列碼。

集合類簡介

java.util中共有13個類可用于管理集合對象，它們支持集、列表或映射等集合，以下是這些類的簡單介紹 集： HashSet： 使用HashMap的一個集的實現(xiàn)。雖然集定義成無序，但必須存在某種方法能相當高效地找到一個對象。使用一個HashMap對象實現(xiàn)集的存儲和檢索操作是在固定時間內(nèi)實現(xiàn)的. TreeSet： 在集中以升序?qū)�對象排序的集的實現(xiàn)。這意味著從一個TreeSet對象獲得第一個迭代器將按升序提供對象。TreeSet類使用 了一個TreeMap. 列表： Vector： 實現(xiàn)一個類似數(shù)組一樣的表，自動增加容量來容納你所需的元素。使用下標存儲和檢索對象就象在一個標準的數(shù)組中一樣 。你也可以用一個迭代器從一個Vector中檢索對象。Vector是唯一的同步容器類??當兩個或多個線程同時訪問時也是性能良好的。 Stack: 這個類從Vector派生而來，并且增加了方法實現(xiàn)棧??一種后進先出的存儲結(jié)構(gòu)。 LinkedList: 實現(xiàn)一個鏈表。由這個類定義的鏈表也可以像�；蜿犃幸粯颖皇褂�。 ArrayList: 實現(xiàn)一個數(shù)組，它的規(guī)模可變并且能像鏈表一樣被訪問。它提供的功能類似Vector類但不同步。 映射： HashTable： 實現(xiàn)一個映象，所有的鍵必須非空。為了能高效的工作，定義鍵的類必須實現(xiàn)hashcode()方法和equal()方法。這個類 是前面java實現(xiàn)的一個繼承，并且通常能在實現(xiàn)映象的其他類中更好的使用。 HashMap： 實現(xiàn)一個映象，允許存儲空對象，而且允許鍵是空（由于鍵必須是唯一的，當然只能有一個）。 WeakHashMap： 實現(xiàn)這樣一個映象：通常如果一個鍵對一個對象而言不再被引用，鍵/對象對將被舍棄。這與HashMap形成對照，映象 中的鍵維持鍵/對象對的生命周期，盡管使用映象的程序不再有對鍵的引用，并且因此不能檢索對象。 TreeMap： 實現(xiàn)這樣一個映象，對象是按鍵升序排列的。 Set和List都是由公共接口Collection擴展而來，所以它們都可以使用一個類型為Collection的變量來引用。這就意味著任何列表或集構(gòu)成的集合都可以用這種方式引用，只有映射類除外（但也不是完全排除在外，因為可以從映射獲得一個列表。）所以說，把一個 列表或集傳遞給方法的標準途徑是使用Collection類型的參數(shù)。 Vector 還是ArrayList，哪一個更好，為什么？ 要回答這個問題不能一概而論，有時候使用Vector比較好；有時是ArrayList，有時候這兩個都不是最好的選擇。你別指望能夠獲得 一個簡單肯定答案，因為這要看你用它們干什么。下面有4個要考慮的因素： (1)API (2)同步處理 (3)數(shù)據(jù)增長性 (4)使用模式 下面針對這4個方面進行一一探討

API

在由Ken Arnold等編著的《Java Programming Language》(Addison-Wesley, June 2000)一書中有這樣的描述，Vector類似于 ArrayList.。所有從API的角度來看這兩個類非常相似。但他們之間也還是有一些主要的區(qū)別的。 同步性 Vector是同步的。這個類中的一些方法保證了Vector中的對象是線程安全的。而ArrayList則是異步的，因此ArrayList中的對象并不是線程安全的。因為同步的要求會影響執(zhí)行的效率，所以如果你不需要線程安全的集合那么使用ArrayList是一個很好的選擇，這樣可以避免由于同步帶來的不必要的性能開銷。 數(shù)據(jù)增長 從內(nèi)部實現(xiàn)機制來講ArrayList和Vector都是使用數(shù)組(Array)來控制集合中的對象。當你向這兩種類型中增加元素的時候，如果元素 的數(shù)目超出了內(nèi)部數(shù)組目前的長度它們都需要擴展內(nèi)部數(shù)組的長度，Vector缺省情況下自動增長原來一倍的數(shù)組長度，ArrayList是原來的50%,所以最后你獲得的這個集合所占的空間總是比你實際需要的要大。所以如果你要在集合中保存大量的數(shù)據(jù)那么使用Vector 有一些優(yōu)勢，因為你可以通過設置集合的初始化大小來避免不必要的資源開銷。

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