Java集合類詳細(xì)介紹--初學(xué)者適用

一.常用集合類介紹

List、Map、Set三個接口,存取元素時,都有什么特點(diǎn)呢?

List :以特定順序來持有元素,可以有重復(fù)元素。

Set :不能有重復(fù)元素,內(nèi)部排序。

Map :保存key-value值,value可多值。

因?yàn)槭墙涌?。我們不能直接new對象。所以我們主要使用的是他們的實(shí)現(xiàn)類。那么接下來我們來了解一下他們吧。

1.Map的Hashtable和HashMap的區(qū)別:

Hashtable的方法是同步的,HashMap未經(jīng)同步,所以在多線程場合要手動同步HashMap這個區(qū)別就像Vector和ArrayList一樣。

Hashtable不允許 null 值(key 和 value 都不可以),HashMap允許 null 值(key和value都可以)。

2.List的Vector、ArrayList和LinkedList 的異同

ArrayList 是一個可改變大小的數(shù)組.當(dāng)更多的元素加入到ArrayList中時,其大小將會動態(tài)地增長.內(nèi)部的元素可以直接通過get與set方法進(jìn)行訪問,因?yàn)锳rrayList本質(zhì)上就是一個數(shù)組.

LinkedList 是一個雙鏈表,在添加和刪除元素時具有比ArrayList更好的性能.但在get與set方面弱于ArrayList.當(dāng)然,這些對比都是指數(shù)據(jù)量很大或者操作很頻繁的情況下的對比,如果數(shù)據(jù)和運(yùn)算量很小,那么對比將失去意義.

Vector 和ArrayList類似,但屬于強(qiáng)同步類。如果你的程序本身是線程安全的(thread-safe,沒有在多個線程之間共享同一個集合/對象),那么使用ArrayList是更好的選擇。

二.集合接口Collection

1.了解頂層接口

Collection是最基本的集合接口,一個Collection代表一組Object,即Collection的元素。一些Collection允許有相同的元素而另一些不可以。一些能排序而另一些不行。Java SDK不提供直接繼承自Collection的類,Java SDK提供的類都是繼承自Collection的“子接口”如List和Set。

2.遍歷集合元素的通用方法介紹

如何遍歷Collection中的每一個元素?不論Collection的實(shí)際類型如何,它都支持一個iterator()的方法,該方法返回一個迭代器,使用該迭代器即可逐一訪問Collection中每一個元素。

典型的用法如下:

Iterator it = collection.iterator(); // 獲得一個迭代器

while(it.hasNext()) {

Object obj = it.next(); // 得到下一個元素

}

3.Collection接口派生的List和Set。

List接口

List是有序的Collection,使用此接口能夠精確的控制每個元素插入的位置。用戶能夠使用索引(元素在List中的位置,類似于數(shù)組的下標(biāo),也是從0開始)來訪問List中的元素。和Set不同,List允許有相同的元素。除了具有Collection接口必備的iterator()方法外,List還提供一個listIterator()方法,返回一個ListIterator接口,和標(biāo)準(zhǔn)的Iterator接口相比,ListIterator多了一些add()之類的方法,允許添加,刪除,設(shè)定元素,還能向前或向后遍歷。 具體方法可以參照api文檔。實(shí)現(xiàn)List接口的常用類有LinkedList,ArrayList和Vector類 。

LinkedList類

LinkedList實(shí)現(xiàn)了List接口,允許null元素。此外LinkedList提供額外的get,remove,insert方法在LinkedList的首部或尾部。這些操作使LinkedList可被用作堆棧,隊(duì)列或雙向隊(duì)列。注意LinkedList沒有同步方法。如果多個線程同時訪問一個List,則必須自己實(shí)現(xiàn)訪問同步。

一種解決方法是在創(chuàng)建List時構(gòu)造一個同步的List:

List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

ArrayList類

ArrayList實(shí)現(xiàn)了可變大小的數(shù)組。它允許所有元素,包括null。ArrayList沒有同步。 size,isEmpty,get,set方法運(yùn)行時間為常數(shù)。

每個ArrayList實(shí)例都有一個容量(Capacity),即用于存儲元素的數(shù)組的大小。這個容量可隨著不斷添加新元素而自動增加,但是增長算法并沒有定義。和LinkedList一樣,ArrayList也是非同步的也就是不安全的。

Vector類

Vector非常類似ArrayList,但是Vector是同步的也就是線程安全的。由Vector創(chuàng)建的Iterator,雖然和ArrayList創(chuàng)建的Iterator是同一接口,但是,因?yàn)閂ector是同步的,當(dāng)一個Iterator被創(chuàng)建而且正在被使用,另一個線程改變了Vector的狀態(tài)(例如,添加或刪除了一些元素),這時調(diào)用Iterator的方法時將拋出并發(fā)修改異常,因此必須捕獲該異常。 注意:Vector現(xiàn)在不常用。

Set接口

Set是一種不包含重復(fù)的元素的Collection,即任意的兩個元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false,Set最多有一個null元素。很明顯,Set的構(gòu)造函數(shù)有一個約束條件,傳入的Collection參數(shù)不能包含重復(fù)的元素。

Map接口

請注意,Map沒有繼承Collection接口,Map提供key到value的映射。一個Map中不能包含相同的key,每個key只能映射一個value。Map接口提供3種集合的視圖,Map的內(nèi)容可以被當(dāng)作一組key集合,一組value集合,或者一組key-value映射。

Hashtable類

Hashtable繼承Map接口,實(shí)現(xiàn)一個key-value映射的哈希表。任何非空(non-null)的對象都可作為key或者value。添加數(shù)據(jù)使用put(key, value),取出數(shù)據(jù)使用get(key),這兩

個基本操作的時間開銷為常數(shù)。 Hashtable通過initial capacity和load factor兩個參數(shù)調(diào)整性能。通常缺省的load factor 0.75較好地實(shí)現(xiàn)了時間和空間的均衡。增大load factor可以節(jié)省空間但相應(yīng)的查找時間將增大,這會影響像get和put這樣的操作。

使用Hashtable的簡單示例如下,將1,2,3放到Hashtable中,他們的key分別是”one”,”two”,”three”:

Hashtable numbers = new Hashtable();

numbers.put(“one”, new Integer(1));

numbers.put(“two”, new Integer(2));

numbers.put(“three”, new Integer(3));

要取出一個數(shù),比如2,用相應(yīng)的key:

Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);

System.out.println(“two = ” + n);

由于作為key的對象將通過計(jì)算其散列函數(shù)來確定與之對應(yīng)的value的位置,因此任何作為key的對象都必須實(shí)現(xiàn)hashCode和equals方法。hashCode和equals方法繼承自根類Object,如果你用自定義的類當(dāng)作key的話,要相當(dāng)小心,按照散列函數(shù)的定義,如果兩個對象相同,即obj1.equals(obj2)=true,則它們的hashCode必須相同,但如果兩個對象不同,則它們的hashCode不一定不同,如果兩個不同對象的hashCode相同,這種現(xiàn)象稱為沖突,沖突會導(dǎo)致操作哈希表的時間開銷增大,所以盡量定義好的hashCode()方法,能加快哈希表的操作。

如果相同的對象有不同的hashCode,對哈希表的操作會出現(xiàn)意想不到的結(jié)果(期待的get方法返回null),要避免這種問題,只需要牢記一條:要同時復(fù)寫equals方法和hashCode方法,而不要只寫其中一個。

Hashtable是同步的。

HashMap類

HashMap和Hashtable類似,不同之處在于HashMap是非同步的,并且允許null,即null value和null key。,但是將HashMap視為Collection時(values()方法可返回Collection),其迭代子操作時間開銷和HashMap的容量成比例。因此,如果迭代操作的性能相當(dāng)重要的話,不要將HashMap的初始化容量設(shè)得過高。

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