Comment utiliser la classe de collection (Collection) en Java ?

Interface de collection

Collection est l'interface de collection la plus basique. Une collection représente un ensemble d'objets, c'est-à-dire les éléments de la collection. Certaines collections autorisent des éléments identiques et d’autres non. Certains le font et d'autres non. JavaSDK ne fournit pas de classes héritant directement de Collection. Les classes fournies par Java SDK sont toutes des « sous-interfaces » qui héritent de Collection, telles que List et Set.

Toutes les classes qui implémentent l'interface Collection doivent fournir deux constructeurs standards : le constructeur sans paramètre est utilisé pour créer une Collection vide, et le constructeur avec un paramètre Collection est utilisé pour créer une nouvelle Collection. Cette nouvelle Collection a les mêmes éléments que la. Collection passée. Ce dernier constructeur permet à l'utilisateur de copier une collection.

Comment parcourir chaque élément de Collection ? Quel que soit le type réel de Collection, il prend en charge une méthode iterator(), qui renvoie un itérateur pouvant être utilisé pour accéder à chaque élément de la Collection un par un. L'utilisation typique est la suivante :

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  }

Les deux interfaces dérivées de l'interface Collection sont List et Set.

Interface de liste

La liste est une collection ordonnée En utilisant cette interface, vous pouvez contrôler avec précision la position d'insertion de chaque élément. Les utilisateurs peuvent utiliser l'index (la position de l'élément dans la liste, similaire à un indice de tableau) pour accéder aux éléments de la liste, ce qui est similaire aux tableaux Java.

Contrairement à l'ensemble mentionné ci-dessous, List autorise les mêmes éléments.

En plus de la méthode iterator() nécessaire à l'interface Collection, List fournit également une méthode listIterator(), qui renvoie une interface ListIterator. Par rapport à l'interface Iterator standard, ListIterator a quelques méthodes supplémentaires add() et autres, permettant. Ajoutez, supprimez, définissez des éléments et avancez ou reculez.

Les classes courantes qui implémentent l'interface List sont LinkedList, ArrayList, Vector et Stack.

Classe LinkedList

LinkedList implémente l'interface List et autorise les éléments nuls. De plus, LinkedList fournit des méthodes supplémentaires d'obtention, de suppression et d'insertion en tête ou à la fin de LinkedList. Ces opérations permettent à LinkedList d'être utilisée comme pile, file d'attente ou deque.

Notez que LinkedList n'a pas de méthodes synchronisées. Si plusieurs threads accèdent à une liste en même temps, ils doivent implémenter eux-mêmes la synchronisation des accès. Une solution consiste à construire une liste synchronisée lors de la création de la liste :

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

Classe ArrayList

ArrayList implémente des tableaux de taille variable. Il autorise tous les éléments, y compris null. ArrayList n'est pas synchronisé.

size, isEmpty, get, set le temps d'exécution de la méthode est constant. Cependant, le coût de la méthode add est une constante amortie et l’ajout de n éléments nécessite un temps O(n). D'autres méthodes ont une durée d'exécution linéaire.

Chaque instance d'ArrayList a une capacité (Capacity), qui est la taille du tableau utilisé pour stocker les éléments. Cette capacité augmente automatiquement à mesure que de nouveaux éléments sont ajoutés, mais l'algorithme de croissance n'est pas défini. Lorsqu'un grand nombre d'éléments doivent être insérés, la méthode EnsureCapacity peut être appelée pour augmenter la capacité de l'ArrayList avant l'insertion afin d'améliorer l'efficacité de l'insertion.

Comme LinkedList, ArrayList est également non synchronisée.

Classe Vector

Vector est très similaire à ArrayList, mais Vector est synchronisé. Bien que l'itérateur créé par Vector ait la même interface que l'itérateur créé par ArrayList, étant donné que Vector est synchronisé, lorsqu'un itérateur est créé et utilisé, un autre thread modifie l'état du vecteur (par exemple, en ajoutant ou en supprimant un élément). , ConcurrentModificationException sera levée lors de l'appel de la méthode Iterator, l'exception doit donc être interceptée.

Classe Stack

Stack hérite de Vector et implémente une pile dernier entré, premier sorti. Stack fournit 5 méthodes supplémentaires qui permettent d'utiliser Vector comme pile. Les méthodes de base push et pop, ainsi que la méthode peek, placent l'élément en haut de la pile, la méthode vide teste si la pile est vide et la méthode de recherche détecte la position d'un élément dans la pile. La pile est une pile vide après sa création.

Interface Set

Set est une collection qui ne contient pas d'éléments en double, c'est-à-dire que deux éléments e1 et e2 ont e1.equals(e2)=false et Set a au plus un élément nul.

Évidemment, le constructeur Set a une contrainte selon laquelle le paramètre Collection transmis ne peut pas contenir d'éléments en double.

Veuillez noter : les objets mutables doivent être manipulés avec soin. Si un élément mutable dans un Set change d'état, provoquant Object.equals(Object)=true, cela entraînera des problèmes.

Interface Map

Veuillez noter que Map n'hérite pas de l'interface Collection Map fournit un mappage clé-valeur. Une Map ne peut pas contenir la même clé et chaque clé ne peut mapper qu’une seule valeur. L'interface Map propose trois types de vues d'ensemble. Le contenu de la carte peut être considéré comme un ensemble d'ensembles de clés, un ensemble d'ensembles de valeurs ou un ensemble de mappages clé-valeur.

Classe Hashtable

Hashtable hérite de l'interface Map et implémente une table de hachage de mappage clé-valeur. Tout objet non nul peut être utilisé comme clé ou valeur.

Utilisez put(key, value) pour ajouter des données et get(key) pour supprimer des données. Le coût en temps de ces deux opérations de base est constant.

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。

WeakHashMap类

WeakHashMap是一种改进的HashMap，它对key实行“弱引用”，如果一个key不再被外部所引用，那么该key可以被GC回收。

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