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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(kāi) JAVA集合類(介紹)在使用Java的時(shí)候，我們都會(huì)遇到使用集合（Collection）的時(shí)候，但是Java API提供了多種集合的實(shí)現(xiàn)，我在使用和面試的時(shí)候頻頻遇到這樣的“抉擇” 。 :）（主要還是面試的時(shí)候）久而久之，也就有了一點(diǎn)點(diǎn)的心得體會(huì)，寫出來(lái)以供大家討論 。 總的說(shuō)來(lái)，Java API中所用的集合類，都是實(shí)現(xiàn)了Collection接口，他的一個(gè)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(shí)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(yùn)用Array。另外很重要的一點(diǎn)就是Vector“synchronized”的，這個(gè)也是Vector和ArrayList的唯一的區(qū)別。ArrayList：同Vector一樣是一個(gè)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(dāng)運(yùn)行到多線程環(huán)境中時(shí)，可需要自己在管理線程的同步問(wèn)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(gè)節(jié)點(diǎn)（Node）都包含兩方面的內(nèi)容：1.節(jié)點(diǎn)本身的數(shù)據(jù)（data）；2.下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息（nextNode）。所以當(dāng)對(duì)LinkedList做添加，刪除動(dòng)作的時(shí)候就不用像基于Array的List一樣，必須進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)移動(dòng)。只要更改nextNode的相關(guān)信息就可以實(shí)現(xiàn)了。這就是LinkedList的優(yōu)勢(shì)。
List總結(jié)：1. 所有的List中只能容納單個(gè)不同類型的對(duì)象組成的表，而不是Key－Value鍵值對(duì)。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(shí)現(xiàn)了Collection接口，但是他們的實(shí)現(xiàn)方式卻大不一樣。List基本上都是以Array為基礎(chǔ)。但是Set則是 在HashMap的基礎(chǔ)上來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)就是Set和List的根本區(qū)別。HashSet的存儲(chǔ)方式是把HashMap中的Key作為Set的對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)項(xiàng)�？纯� HashSet的'add（Object obj）方法的實(shí)現(xiàn)就可以一目了然了。 public boolean add(Object obj) { return map.put(obj, PRESENT) == null; } 這個(gè)也是為什么在Set中不能像在List中一樣有重復(fù)的項(xiàng)的根本原因，因?yàn)镠ashMap的key是不能有重復(fù)的。 LinkedHashSet：HashSet的一個(gè)子類，一個(gè)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(guò)SortedMap來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（HashSet和TreeSet均為有序的順序由小到大）
Set總結(jié)：1. Set實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)是Map（HashMap）； 2. Set中的元素是不能重復(fù)的，如果使用add(Object obj)方法添加已經(jīng)存在的對(duì)象，則會(huì)覆蓋前面的對(duì)象 為什么要使用集合類 當(dāng)你事先不知道要存放數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，或者你需要一種比數(shù)組下標(biāo)存取機(jī)制更靈活的方法時(shí)，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(duì)象的引用，而非對(duì)象本身，出于表達(dá)上的便利，我們稱集合中的對(duì)象就是指集合中對(duì)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(jiǎn)單的一種集合，它的對(duì)象不按特定方式排序，只是簡(jiǎn)單的把對(duì)象加入集合中，就像往口袋里放東西。 對(duì)集中成員的訪問(wèn)和操作是通過(guò)集中對(duì)象的引用進(jìn)行的，所以集中不能有重復(fù)對(duì)象。 集也有多種變體，可以實(shí)現(xiàn)排序等功能，如TreeSet，它把對(duì)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(duì)象序列中。它實(shí)現(xiàn)的是SortedSet接口，也就是加入了對(duì)象比較的方法。通過(guò)對(duì)集中的對(duì)象迭代，我們可以得到一個(gè)升序的對(duì)象集合。 (2)列表 列表的主要特征是其對(duì)象以線性方式存儲(chǔ)，沒(méi)有特定順序，只有一個(gè)開(kāi)頭和一個(gè)結(jié)尾，當(dāng)然，它與根本沒(méi)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(duì)列。 關(guān)于實(shí)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(xì)介紹。 (3)映射 映射與集或列表有明顯區(qū)別，映射中每個(gè)項(xiàng)都是成對(duì)的。映射中存儲(chǔ)的每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)相關(guān)的關(guān)鍵字（Key）對(duì)象，關(guān)鍵字決定了 對(duì)象在映射中的存儲(chǔ)位置，檢索對(duì)象時(shí)必須提供相應(yīng)的關(guān)鍵字，就像在字典中查單詞一樣。關(guān)鍵字應(yīng)該是唯一的。 關(guān)鍵字本身并不能決定對(duì)象的存儲(chǔ)位置，它需要對(duì)過(guò)一種散列(hashing)技術(shù)來(lái)處理，產(chǎn)生一個(gè)被稱作散列碼(hash code)的整數(shù)值， 散列碼通常用作一個(gè)偏置量，該偏置量是相對(duì)于分配給映射的內(nèi)存區(qū)域起始位置的，由此確定關(guān)鍵字/對(duì)象對(duì)的存儲(chǔ)位置。理想情況 下，散列處理應(yīng)該產(chǎn)生給定范圍內(nèi)均勻分布的值，而且每個(gè)關(guān)鍵字應(yīng)得到不同的散列碼。
集合類簡(jiǎn)介
java.util中共有13個(gè)類可用于管理集合對(duì)象，它們支持集、列表或映射等集合，以下是這些類的簡(jiǎn)單介紹 集： HashSet： 使用HashMap的一個(gè)集的實(shí)現(xiàn)。雖然集定義成無(wú)序，但必須存在某種方法能相當(dāng)高效地找到一個(gè)對(duì)象。使用一個(gè)HashMap對(duì)象實(shí)現(xiàn)集的存儲(chǔ)和檢索操作是在固定時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)的. TreeSet： 在集中以升序?qū)?duì)象排序的集的實(shí)現(xiàn)。這意味著從一個(gè)TreeSet對(duì)象獲得第一個(gè)迭代器將按升序提供對(duì)象。TreeSet類使用 了一個(gè)TreeMap. 列表： Vector： 實(shí)現(xiàn)一個(gè)類似數(shù)組一樣的表，自動(dòng)增加容量來(lái)容納你所需的元素。使用下標(biāo)存儲(chǔ)和檢索對(duì)象就象在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)組中一樣 。你也可以用一個(gè)迭代器從一個(gè)Vector中檢索對(duì)象。Vector是唯一的同步容器類??當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)時(shí)也是性能良好的。 Stack: 這個(gè)類從Vector派生而來(lái)，并且增加了方法實(shí)現(xiàn)棧??一種后進(jìn)先出的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。 LinkedList: 實(shí)現(xiàn)一個(gè)鏈表。由這個(gè)類定義的鏈表也可以像�；蜿�(duì)列一樣被使用。 ArrayList: 實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)組，它的規(guī)�？勺儾⑶夷芟矜湵硪粯颖辉L問(wèn)。它提供的功能類似Vector類但不同步。 映射： HashTable： 實(shí)現(xiàn)一個(gè)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(shí)現(xiàn)hashcode()方法和equal()方法。這個(gè)類 是前面java實(shí)現(xiàn)的一個(gè)繼承，并且通常能在實(shí)現(xiàn)映象的其他類中更好的使用。 HashMap： 實(shí)現(xiàn)一個(gè)映象，允許存儲(chǔ)空對(duì)象，而且允許鍵是空（由于鍵必須是唯一的，當(dāng)然只能有一個(gè)）。 WeakHashMap： 實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)映象：通常如果一個(gè)鍵對(duì)一個(gè)對(duì)象而言不再被引用，鍵/對(duì)象對(duì)將被舍棄。這與HashMap形成對(duì)照，映象 中的鍵維持鍵/對(duì)象對(duì)的生命周期，盡管使用映象的程序不再有對(duì)鍵的引用，并且因此不能檢索對(duì)象。 TreeMap： 實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)映象，對(duì)象是按鍵升序排列的。 Set和List都是由公共接口Collection擴(kuò)展而來(lái)，所以它們都可以使用一個(gè)類型為Collection的變量來(lái)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?yàn)榭梢詮挠成浍@得一個(gè)列表。）所以說(shuō)，把一個(gè) 列表或集傳遞給方法的標(biāo)準(zhǔn)途徑是使用Collection類型的參數(shù)。 Vector 還是ArrayList，哪一個(gè)更好，為什么？ 要回答這個(gè)問(wèn)題不能一概而論，有時(shí)候使用Vector比較好；有時(shí)是ArrayList，有時(shí)候這兩個(gè)都不是最好的選擇。你別指望能夠獲得 一個(gè)簡(jiǎn)單肯定答案，因?yàn)檫@要看你用它們干什么。下面有4個(gè)要考慮的因素： (1)API (2)同步處理 (3)數(shù)據(jù)增長(zhǎng)性 (4)使用模式 下面針對(duì)這4個(gè)方面進(jìn)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(lái)看這兩個(gè)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(gè)類中的一些方法保證了Vector中的對(duì)象是線程安全的。而ArrayList則是異步的，因此ArrayList中的對(duì)象并不是線程安全的。因?yàn)橥降囊髸?huì)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(gè)很好的選擇，這樣可以避免由于同步帶來(lái)的不必要的性能開(kāi)銷。 數(shù)據(jù)增長(zhǎng) 從內(nèi)部實(shí)現(xiàn)機(jī)制來(lái)講ArrayList和Vector都是使用數(shù)組(Array)來(lái)控制集合中的對(duì)象。當(dāng)你向這兩種類型中增加元素的時(shí)候，如果元素 的數(shù)目超出了內(nèi)部數(shù)組目前的長(zhǎng)度它們都需要擴(kuò)展內(nèi)部數(shù)組的長(zhǎng)度，Vector缺省情況下自動(dòng)增長(zhǎng)原來(lái)一倍的數(shù)組長(zhǎng)度，ArrayList是原來(lái)的50%,所以最后你獲得的這個(gè)集合所占的空間總是比你實(shí)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(shì)，因?yàn)槟憧梢酝ㄟ^(guò)設(shè)置集合的初始化大小來(lái)避免不必要的資源開(kāi)銷。
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