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集合

  • 类型:java
  • 适合对象:Java学员、Java爱好者、开发人员
  • QQ号:1461566656

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 Java中集合类说明

Collection

├List

│├LinkedList

│├ArrayList

└Set

Map

├Hashtable

├HashMap


Collection接口

  Collection是最基本的集合接口,一个Collection代表一组Object,即Collection的元素(Elements)。一些 Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。Java SDK不提供直接继承自Collection的类,Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。

  所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数:无参数的构造函数用于创建一个空的Collection,有一个 Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection,这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后 一个构造函数允许用户复制一个Collection。

  如何遍历Collection中的每一个元素?不论Collection的实际类型如何,它都支持一个iterator()的迭代器方法,该方法返回一个迭代子,使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。典型的用法如下:

    Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子

    while(it.hasNext()) {

      Object obj = it.next(); // 得到下一个元素

    }

  由Collection接口派生的两个接口是List和Set。


List接口

  List是有序的Collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引(元素在List中的位置,类似于数组下标)来访问List中的元素,这类似于Java的数组。

和下面要提到的Set不同,List允许有相同的元素。

  除了具有Collection接口必备的iterator()方法外,List还提供一个listIterator()方法,返回一个 ListIterator接口,和标准的Iterator接口相比,ListIterator多了一些add()之类的方法,允许添加,删除,设定元素, 还能向前或向后遍历。

  实现List接口的常用类有LinkedList,ArrayList,Vector和Stack。


LinkedList类

  LinkedList实现了List接口,允许null元素。此外LinkedList提供额外的get,remove,insert方法在 LinkedList的首部或尾部。如果需要频繁的对List内容进行删除添加操作的话,使用LinkedList效率会更高一些。这些操作使LinkedList可被用作堆栈(stack),队列(queue)或双向队列(deque)。

  注意LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List,则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List:

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


ArrayList类

  ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素,包括null。ArrayList没有同步,如果只是对List里面的数据进行查找,使用ArrayList效率会高一些。

size,isEmpty,get,set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数,添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。

  每个ArrayList实例都有一个容量(Capacity),即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加,但是增长算法 并没有定义。当需要插入大量元素时,在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。

  和LinkedList一样,ArrayList也是非同步的(unsynchronized)。


Set接口

  Set是一种不包含重复的元素的Collection,即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false,Set最多有一个null元素。

  很明显,Set的构造函数有一个约束条件,传入的Collection参数不能包含重复的元素。

  请注意:必须小心操作可变对象(Mutable Object)。如果一个Set中的可变元素改变了自身状态导致Object.equals(Object)=true将导致一些问题。


Map接口

  请注意,Map没有继承Collection接口,Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key,每个key只能映射一个 value。Map接口提供3种集合的视图,Map的内容可以被当作一组key集合,一组value集合,或者一组key-value映射。


Hashtable类

  Hashtable继承Map接口,实现一个key-value映射的哈希表。任何非空(non-null)的对象都可作为key或者value。

  添加数据使用put(key, value),取出数据使用get(key),这两个基本操作的时间开销为常数。

Hashtable通过initial capacity和load factor两个参数调整性能。通常缺省的load factor 0.75较好地实现了时间和空间的均衡。增大load factor可以节省空间但相应的查找时间将增大,这会影响像get和put这样的操作。

使用Hashtable的简单示例如下,将1,2,3放到Hashtable中,他们的key分别是”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));

  要取出一个数,比如2,用相应的key:

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

    System.out.println(“two = ” + n);

  由于作为key的对象将通过计算其散列函数来确定与之对应的value的位置,因此任何作为key的对象都必须实现hashCode和equals方 法。hashCode和equals方法继承自根类Object,如果你用自定义的类当作key的话,要相当小心,按照散列函数的定义,如果两个对象相 同,即obj1.equals(obj2)=true,则它们的hashCode必须相同,但如果两个对象不同,则它们的hashCode不一定不同,如 果两个不同对象的hashCode相同,这种现象称为冲突,冲突会导致操作哈希表的时间开销增大,所以尽量定义好的hashCode()方法,能加快哈希 表的操作。

  如果相同的对象有不同的hashCode,对哈希表的操作会出现意想不到的结果(期待的get方法返回null),要避免这种问题,只需要牢记一条:要同时复写equals方法和hashCode方法,而不要只写其中一个。

  Hashtable是同步的。


HashMap类

  HashMap和Hashtable类似,不同之处在于HashMap是非同步的,并且允许null,即null value和null key。,但是将HashMap视为Collection时(values()方法可返回Collection),其迭代子操作时间开销和HashMap 的容量成比例。因此,如果迭代操作的性能相当重要的话,不要将HashMap的初始化容量设得过高,或者load factor过低。


更详细的内容,请通过视频里面的讲解进行学习。



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