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map,set,list,等JAVA中集合解析

【Java编程】 2017-07-18本文已影响
在JAVA的util包中有两个所有集合的父接口Collection和Map,它们的父子关系:

java.utilkha秒教学习网-学习教育资源分享平台
+Collection 这个接口extends自 --java.lang.Iterable接口kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
+List 接口 kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
-ArrayList 类kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
-LinkedList 类kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
-Vector 类 此类是实现同步的
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+Queue 接口kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
+不常用,在此不表.
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+Set 接口kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
+SortedSet 接口kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
-TreeSet 类kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
-HashSet
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+Map 接口kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
-HashMap 类 (除了不同步和允许使用 null 键/值之外,与 Hashtable 大致相同.)kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
-Hashtable 类 此类是实现同步的,不允许使用 null 键值kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
+SortedMap 接口kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
-TreeMap 类
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以下对众多接口和类的简单说明:首先不能不先说一下数组(Array)kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
一、Array , Arrayskha秒教学习网-学习教育资源分享平台

Java所有“存储及随机访问一连串对象”的做法,array是最有效率的一种。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台

1、kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
效率高,但容量固定且无法动态改变。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
array还有一个缺点是,无法判断其中实际存有多少元素,length只是告诉我们array的容量。
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2、Java中有一个Arrays类,专门用来操作array。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
arrays中拥有一组static函数,kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
equals():比较两个array是否相等。array拥有相同元素个数,且所有对应元素两两相等。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
fill():将值填入array中。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
sort():用来对array进行排序。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
binarySearch():在排好序的array中寻找元素。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
System.arraycopy():array的复制。
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二、Collection , Mapkha秒教学习网-学习教育资源分享平台

若撰写程序时不知道究竟需要多少对象,需要在空间不足时自动扩增容量,则需要使用容器类库,array不适用。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台

1、Collection 和 Map 的区别kha秒教学习网-学习教育资源分享平台

容器内每个为之所存储的元素个数不同。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
Collection类型者,每个位置只有一个元素。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
Map类型者,持有 key-value pair,像个小型数据库。
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2、Java2容器类类库的用途是“保存对象”,它分为两类,各自旗下的子类关系kha秒教学习网-学习教育资源分享平台

Collectionkha秒教学习网-学习教育资源分享平台
--List:将以特定次序存储元素。所以取出来的顺序可能和放入顺序不同。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
--ArrayList / LinkedList / Vectorkha秒教学习网-学习教育资源分享平台
--Set : 不能含有重复的元素kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
--HashSet /TreeSetkha秒教学习网-学习教育资源分享平台
Mapkha秒教学习网-学习教育资源分享平台
--HashMapkha秒教学习网-学习教育资源分享平台
--HashTablekha秒教学习网-学习教育资源分享平台
--TreeMap
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 Map----一组成对的“键值对”对象,即其元素是成对的对象,最典型的应用就是数据字典,并且还有其它广泛的应用。另外,Map可以返回其所 有键组成的Set和其所有值组成的Collection,或其键值对组成的Set,并且还可以像数组一样扩展多维Map,只要让Map中键值对的每个“值 ”是一个Map即可。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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 Collection下 1.迭代器kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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  迭代器是一种设计模式,它是一个对象,它可以遍历并选择序列中的对象,而开发人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常被称为“轻量级”对象,因为创建它的代价小。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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  Java中的Iterator功能比较简单,并且只能单向移动:kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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  (1) 使用方法iterator()要求容器返回一个Iterator。第一次调用Iterator的next()方法时,它返回序列的第一个元素。注意:iterator()方法是java.lang.Iterable接口,被Collection继承。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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  (2) 使用next()获得序列中的下一个元素。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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  (3) 使用hasNext()检查序列中是否还有元素。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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  (4) 使用remove()将迭代器新返回的元素删除。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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  Iterator是Java迭代器最简单的实现,为List设计的ListIterator具有更多的功能,它可以从两个方向遍历List,也可以从List中插入和删除元素。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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  2.List的功能方法kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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  List(interface): 次序是List最重要的特点;它确保维护元素特定的顺序。List为Collection添加了许多方法,使得能够向List中间插入与移除元素(只推荐 LinkedList使用)。一个List可以生成ListIterator,使用它可以从两个方向遍历List,也可以从List中间插入和删除元素。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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  ArrayList: 由数组实现的List。它允许对元素进行快速随机访问,但是向List中间插入与移除元素的速度很慢。ListIterator只应该用来由后向前遍历ArrayList,而不是用来插入和删除元素,因为这比LinkedList开销要大很多。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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  LinkedList: 由列表实现的List。对顺序访问进行了优化,向List中间插入与删除得开销不大,随机访问则相对较慢(可用ArrayList代替)。它具有方法 addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst()、removeLast(),这些方 法(没有在任何接口或基类中定义过)使得LinkedList可以当作堆栈、队列和双向队列使用。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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  3.Set的功能方法kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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  Set(interface): 存入Set的每个元素必须是唯一的,这也是与List不同的,因为Set不保存重复元素。加入Set的Object必须定义equals()方法以确保对 象的唯一性。Set与Collection有完全一样的接口。Set接口不保证维护元素的次序。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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  HashSet: HashSet能快速定位一个元素,存入HashSet的对象必须定义hashCode()。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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  TreeSet: 保持次序的Set,底层为树结构。使用它可以从Set中提取有序的序列。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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  LinkedHashSet: 具有HashSet的查询速度,且内部使用链表维护元素的顺序(插入的次序)。于是在使用迭代器遍历Set时,结果会按元素插入的次序显示。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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  HashSet采用散列函数对元素进行排序,这是专门为快速查询而设计的;TreeSet采用红黑树的数据结构进行排序元 素;LinkedHashSet内部使用散列以加快查询速度,同时使用链表维护元素的次序,使得看起来元素是以插入的顺序保存的。需要注意的是,生成自己 的类时,Set需要维护元素的存储顺序,因此要实现Comparable接口并定义compareTo()方法。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台

3、其他特征kha秒教学习网-学习教育资源分享平台

* List,Set,Map将持有对象一律视为Object型别。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
* Collection、List、Set、Map都是接口,不能实例化。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
继承自它们的 ArrayList, Vector, HashTable, HashMap是具象class,这些才可被实例化。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
* vector容器确切知道它所持有的对象隶属什么型别。vector不进行边界检查。
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三、Collectionskha秒教学习网-学习教育资源分享平台

Collections是针对集合类的一个帮助类。提供了一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程完全化等操作。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
相当于对Array进行类似操作的类——Arrays。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
如,Collections.max(Collection coll); 取coll中最大的元素。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
Collections.sort(List list); 对list中元素排序kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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四、如何选择?kha秒教学习网-学习教育资源分享平台

1、容器类和Array的区别、择取kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
* 容器类仅能持有对象引用(指向对象的指针),而不是将对象信息copy一份至数列某位置。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
* 一旦将对象置入容器内,便损失了该对象的型别信息。
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2、kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
* 在各种Lists中,最好的做法是以ArrayList作为缺省选择。当插入、删除频繁时,使用LinkedList();kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
Vector总是比ArrayList慢,所以要尽量避免使用。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
* 在各种Sets中,HashSet通常优于HashTree(插入、查找)。只有当需要产生一个经过排序的序列,才用TreeSet。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
HashTree存在的唯一理由:能够维护其内元素的排序状态。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
* 在各种Maps中kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
HashMap用于快速查找。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
* 当元素个数固定,用Array,因为Array效率是最高的。
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结论:最常用的是ArrayList,HashSet,HashMap,Array。而且,我们也会发现一个规律,用TreeXXX都是排序的。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台

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注意:
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1、Collection没有get()方法来取得某个元素。只能通过iterator()遍历元素。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
2、Set和Collection拥有一模一样的接口。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
3、List可以通过get()方法来一次取出一个元素。使用数字来选择一堆对象中的一个,get(0)...。(add/get)kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
4、一般使用ArrayList。用LinkedList构造堆栈stack、队列queuekha秒教学习网-学习教育资源分享平台

5、Map用 put(k,v) / get(k),还可以使用containsKey()/containsValue()来检查其中是否含有某个key/value。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
HashMap会利用对象的hashCode来快速找到key。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
* hashingkha秒教学习网-学习教育资源分享平台
哈希码就是将对象的信息经过一些转变形成一个独一无二的int值,这个值存储在一个array中。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
我们都知道所有存储结构中,array查找速度是最快的。所以,可以加速查找。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
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发生碰撞时,让array指向多个values。即,数组每个位置上又生成一个梿表。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台

6、Map中元素,可以将key序列、value序列单独抽取出来。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
使用keySet()抽取key序列,将map中的所有keys生成一个Set。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台
使用values()抽取value序列,将map中的所有values生成一个Collection。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台

为什么一个生成Set,一个生成Collection?那是因为,key总是独一无二的,value允许重复。kha秒教学习网-学习教育资源分享平台

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