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JAVA有關集合類別的總結

巴扎黑
巴扎黑原創
2017-07-20 13:17:111495瀏覽

一、集合與陣列

陣列(可以儲存基本資料型別)是用來存現物件的一種容器,但是陣列的長度固定,不適合在物件數量未知的情況下使用。

集合(只能儲存對象,物件類型可以不一樣)的長度可變,可在多數情況下使用。

二、層次關係

如圖所示:圖中,實線邊框的是實現類,折線邊框的是抽象類,而點線邊框的是接口

 

#Collection介面是集合類別的根接口,Java中沒有提供這個介面的直接的實作類別。但是卻讓其被繼承產生了兩個接口,就是Set和List。 Set中不能包含重複的元素。 List是一個有序的集合,可以包含重複的元素,提供了按索引存取的方式。

Map是Java.util套件中的另一個接口,它和Collection接口沒有關係,是相互獨立的,但是都屬於集合類別的一部分。 Map包含了key-value對。 Map不能包含重複的key,但可以包含相同的value。

Iterator,所有的集合類,都實現了Iterator接口,這是一個用於遍歷集合中元素的接口,主要包含以下三種方法:
1.hasNext()是否還有下一個元素。
2.next()傳回下一個元素。
3.remove()刪除目前元素。

三、幾個重要的介面和類別簡介

1、List(有序、可重複)
List裡存放的物件是有順序的,同時也是可以重複的,List關注的是索引,擁有一系列和索引相關的方法,查詢速度快。因為往list集合裡插入或刪除資料時,會伴隨著後面資料的移動,所有插入刪除資料速度都慢。

2、Set(無序、不能重複)
Set裡存放的物件是無序,不能重複的,集合中的物件不按特定的方式排序,只是簡單地把物件加入集合中。

3、Map(鍵值對、鍵唯一、值不唯一)
Map集合中儲存的是鍵值對,鍵不能重複,值可以重複。根據鍵得到值,對map集合遍歷時先得到鍵的set集合,對set集合進行遍歷,得到對應的值。

比較如下:

 

四、遍歷

 在類別集中提供了以下四種的常見輸出方式:

1)Iterator:迭代輸出,是使用最多的輸出方式。

2)ListIterator:是Iterator的子接口,專門用來輸出List中的內容。

3)foreach輸出:JDK1.5之後提供的新功能,可以輸出陣列或集合。

4)for迴圈

程式碼範例如下:

 for的形式:for(int i=0;i

 foreach的形式: for(int i:arr){...}

 iterator的形式:
Iterator it = arr.iterator();
while (it.hasNext()){ object o =it.next(); ...}

五、ArrayList和LinkedList

ArrayList和LinkedList在用法上沒有差別,但是在功能上還是有差別的。 LinkedList常用在增刪操作較多而查詢操作很少的情況下,ArrayList則相反。

六、Map集合

實作類別:HashMap、Hashtable、LinkedHashMap和TreeMap

HashMap 

#HashMap是最常用的Map,它根據鍵的HashCode值儲存數據,根據鍵可以直接獲取它的值,具有很快的存取速度,遍歷時,取得數據的順序是完全隨機的。因為鍵物件不可以重複,所以HashMap最多只允許一筆記錄的鍵為Null,允許多筆記錄的值為Null,是非同步的

Hashtable

Hashtable與HashMap類似,是HashMap的線程安全版,它支援線程的同步,即任一時刻只有一個線程能寫Hashtable,因此也導致了Hashtale在寫入時會比較慢,它繼承自Dictionary類,不同的是它不允許記錄的鍵或值為null,同時效率較低。

ConcurrentHashMap

線程安全,並且鎖定分離。 ConcurrentHashMap內部使用段(Segment)來表示這些不同的部分,每個段其實就是一個小的hash table,它們有自己的鎖。只要多個修改操作發生在不同的段落上,它們就可以並發進行。

LinkedHashMap

LinkedHashMap保存了記錄的插入順序,在用Iteraor遍歷LinkedHashMap時,先得到的記錄肯定是先插入的,在遍歷的時候會比HashMap慢,有HashMap的全部特性。

TreeMap

TreeMap實作SortMap接口,能夠把它保存的記錄根據鍵排序,預設是按鍵值的升序排序(自然順序),也可以指定排序的比較器,當用Iterator遍歷TreeMap時,所得到的記錄是排過序的。不允許key值為空,非同步的;

map的遍歷

第一種:KeySet()
將Map中所有的鍵存入到set集合中。因為set具備迭代器。所有可以迭代方式取出所有的鍵,再根據get方法。取得每一個鍵對應的值。 keySet():迭代後只能透過get()取key 。
取到的結果會亂序,是因為取得資料行主鍵的時候,使用了HashMap.keySet()方法,而這個方法回傳的Set結果,裡面的資料是亂序排放的。
典型用法如下:
Map map = new HashMap();
map.put("key1","lisi1");
map.put("key2","lisi2");
map.put("key3","lisi3");
map.put("key4","lisi4");  
//先取得map集合的所有鍵的set集合,keyset( )
Iterator it = map.keySet().iterator();
 //取得迭代器
while(it.hasNext()){
Object key = it.next();
System.out.println(map.get(key));
}

第二種:entrySet()
Set> entrySet( ) //傳回此映射中包含的映射關係的Set 視圖。 (一個關係就是一個鍵-值對),就是把(key-value)當作一個整體一對一對地存放到Set集合當中的。 Map.Entry表示映射關係。 entrySet():迭代後可以e.getKey(),e.getValue()兩種方法來取key和value。回傳的是Entry介面。
典型用法如下:
Map map = new HashMap();
map.put("key1","lisi1");
map.put("key2","lisi2");
map.put("key3","lisi3");
map.put("key4","lisi4");
//將map集合中的映射關係取出,存入set集合
Iterator it = map.entrySet().iterator();
while(it.hasNext()){
Entry e =(Entry) it.next();
System.out .println("鍵"+e.getKey () + "的值為" + e.getValue());
}
建議使用第二種方式,即entrySet()方法,效率較高。
對於keySet其實遍歷了2次,一次是轉為iterator,一次就是從HashMap中取出key所對於的value。而entryset只是遍歷了第一次,它把key和value都放到了entry中,所以快了。兩種遍歷的遍歷時間相差還是很明顯的。

七、主要實作類別區別小結

Vector和ArrayList
1,vector是線程同步的,所以它也是線程安全的,而arraylist是線程異步的,是不安全的。如果不考慮到線程的安全因素,一般用arraylist效率比較高。
2,若集合中的元素的數目大於目前集合數組的長度時,vector增長率為目前數組長度的100%,而arraylist增長率為目前數組長度的50%。如果在集合中使用資料量比較大的數據,用vector有一定的優勢。
3,如果查找指定位置的數據,vector和arraylist使用的時間是相同的,如果頻繁的存取數據,這個時候使用vector和arraylist都可以。而如果移動一個指定位置會導致後面的元素都發生移動,這個時候就應該考慮到使用linklist,因為它移動一個指定位置的資料時其它元素不移動。
ArrayList 和Vector是採用數組方式存儲數據,此數組元素數大於實際存儲的數據以便增加和插入元素,都允許直接序號索引元素,但是插入數據要涉及到數組元素移動等內存操作,所以索引資料快,插入資料慢,Vector由於使用了synchronized方法(線程安全)所以性能上比ArrayList要差,LinkedList使用雙向鍊錶實現存儲,按序號索引資料需要進行向前或向後遍歷,但是插入資料時才需要記錄本項的前後項即可,所以插入數度較快。

arraylist和linkedlist
1.ArrayList是實作了基於動態陣列的資料結構,LinkedList基於鍊錶的資料結構。
2.對於隨機存取get和set,ArrayList覺得優於LinkedList,因為LinkedList要移動指標。
3.對於新增和刪除操作add和remove,LinedList比較佔優勢,因為ArrayList要移動資料。 這一點要看實際情況的。若只對單一資料插入或刪除,ArrayList的速度反而優於LinkedList。但若是批量隨機的插入刪除數據,LinkedList的速度大大優於ArrayList. 因為ArrayList每插入一條數據,要移動插入點及之後的所有數據。

HashMap與TreeMap
1、 HashMap透過hashcode對其內容進行快速查找,而TreeMap中所有的元素都保持著某種固定的順序,如果你需要得到一個有序的結果你就應該使用TreeMap(HashMap中元素的排列順序是不固定的)。
2、在Map 中插入、刪除和定位元素,HashMap是最好的選擇。但如果您要按自然順序或自訂順序遍歷鍵,那麼TreeMap會更好。使用HashMap要求新增的鍵類別明確定義了hashCode()和 equals()的實作。
兩個map中的元素一樣,但順序不一樣,導致hashCode()不一樣。
同樣做測試:
在HashMap中,同樣的值的map,順序不同,equals時,false;
而在treeMap中,同樣的值的map,順序不同,equals時,true,說明,treeMap在equals()時是整理順序了的。

HashTable與HashMap
1、同步性:Hashtable是執行緒安全的,也就是說是同步的,而HashMap是線程式不安全的,不是同步的。
2、HashMap允許存在一個為null的key,多個為null的value 。
3、hashtable的key和value都不允許為null。

 

 

#是否有序

是否允許元素重複

#Collection

List

##是

Set

#AbstractSet

# 

HashSet

 

#TreeSet

是(用二元排序樹)

Map

#AbstractMap

使用key-value來映射和儲存數據,key必須唯一,value可以重複

 

##HashMap

 

#TreeMap

是(用二元排序樹)

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