Collection是List和Set兩個(gè)接口的基接口
List在Collection之上增加了"有序"
Set在Collection之上增加了"唯一"
而ArrayList是實(shí)現(xiàn)List的類...所以他是有序的.
它里邊存放的元素在排列上存在一定的先后順序
而且ArrayList是采用數(shù)組存放元素
另一種List LinkedList采用的則是鏈表。
Collection和Map接口之間的主要區(qū)別在于:Collection中存儲(chǔ)了一組對(duì)象,而Map存儲(chǔ)關(guān)鍵字/值對(duì)。
在Map對(duì)象中,每一個(gè)關(guān)鍵字最多有一個(gè)關(guān)聯(lián)的值。
Map:不能包括兩個(gè)相同的鍵,一個(gè)鍵最多能綁定一個(gè)值。null可以作為鍵,這樣的鍵只有一個(gè);可以有一個(gè)或多個(gè)鍵所對(duì)應(yīng)的
值為null。當(dāng)get()方法返回null值時(shí),即可以表示Map中沒有該鍵,也可以表示該鍵所對(duì)應(yīng)的值為null。因此,在Map中不能由get()方法來判斷Map中是否存在某個(gè)鍵,而應(yīng)該用containsKey()方法來判斷。
繼承Map的類有:HashMap,HashTable
HashMap:Map的實(shí)現(xiàn)類,缺省情況下是非同步的,可以通過Map Collections.synchronizedMap(Map m)來達(dá)到線程同步
HashTable:Dictionary的子類,缺省是線程同步的。不允許關(guān)鍵字或值為null
當(dāng)元素的順序很重要時(shí)選用TreeMap,當(dāng)元素不必以特定的順序進(jìn)行存儲(chǔ)時(shí),使用HashMap。Hashtable的使用不被推薦,因?yàn)镠ashMap提供了所有類似的功能,并且速度更快。當(dāng)你需要在多線程環(huán)境下使用時(shí),HashMap也可以轉(zhuǎn)換為同步的。
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 (Set):口袋
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)集中成員的訪問和操作是通過集中對(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 (List):列表
列表的主要特征是其對(duì)象以線性方式存儲(chǔ),沒有特定順序,只有一個(gè)開頭和一個(gè)結(jié)尾,當(dāng)然,它與根本沒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 (Map):鍵值對(duì)
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)過一種散列(hashing)技術(shù)來處理,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)訪問時(shí)也是性能良好的。(同步的含義:即同時(shí)只能一個(gè)進(jìn)程訪問,其他等待)
Stack: 這個(gè)類從Vector派生而來,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。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。
下圖是集合類所實(shí)現(xiàn)的接口之間的關(guān)系:
Set和List都是由公共接口Collection擴(kuò)展而來,所以它們都可以使用一個(gè)類型為Collection的變量來引用。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,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)。
List接口
List是有序的Collection,使用此接口能夠精確的控制每個(gè)元素插入的位置。用戶能夠使用索引(元素在List中的位置,類似于數(shù)組下標(biāo))來訪問List中的元素,這類似于Java的數(shù)組。
和下面要提到的Set不同,List允許有相同的元素。
除了具有Collection接口必備的iterator()方法外,List還提供一個(gè)listIterator()方法,返回一個(gè)ListIterator接口,和標(biāo)準(zhǔn)的Iterator接口相比,ListIterator多了一些add()之類的方法,允許添加,刪除,設(shè)定元素,還能向前或向后遍歷。
實(shí)現(xiàn)List接口的常用類有LinkedList,ArrayList,Vector和Stack。
ArrayList類
ArrayList實(shí)現(xiàn)了可變大小的數(shù)組。它允許所有元素,包括null。ArrayList沒有同步。
size,isEmpty,get,set方法運(yùn)行時(shí)間為常數(shù)。但是add方法開銷為分?jǐn)偟某?shù),添加n個(gè)元素需要O(n)的時(shí)間。其他的方法運(yùn)行時(shí)間為線性。
每個(gè)ArrayList實(shí)例都有一個(gè)容量(Capacity),即用于存儲(chǔ)元素的數(shù)組的大小。這個(gè)容量可隨著不斷添加新元素而自動(dòng)增加,但是增長(zhǎng)算法并沒有定義。ArrayList當(dāng)需要插入大量元素時(shí),在插入前可以調(diào)用ensureCapacity方法來增加ArrayList的容量以提高插入效率。
和LinkedList一樣,ArrayList也是非同步的(unsynchronized)。
Map接口
請(qǐng)注意,Map沒有繼承Collection接口,Map提供key到value的映射。一個(gè)Map中不能包含相同的key,每個(gè)key只能映射一個(gè)value。Map接口提供3種集合的視圖,Map的內(nèi)容可以被當(dāng)作一組key集合,一組value集合,或者一組key-value映射。
HashMap類
HashMap和Hashtable類似,不同之處在于HashMap是非同步的,并且允許null,即null value和null key。,但是將HashMap視為Collection時(shí)(values()方法可返回Collection),其迭代子操作時(shí)間開銷和HashMap的容量成比例。因此,如果迭代操作的性能相當(dāng)重要的話,不要將HashMap的初始化容量設(shè)得過高,或者load factor過低。
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List是接口,List特性就是有序,會(huì)確保以一定的順序保存元素.
ArrayList是它的實(shí)現(xiàn)類,是一個(gè)用數(shù)組實(shí)現(xiàn)的List.
Map是接口,Map特性就是根據(jù)一個(gè)對(duì)象查找對(duì)象.
HashMap是它的實(shí)現(xiàn)類,HashMap用hash表實(shí)現(xiàn)的Map,就是利用對(duì)象的hashcode(hashcode()是Object的方法)進(jìn)行快速(Hash)散列查找.(關(guān)于散列查找,可以參看<<數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)>>)
2.-------------------->
一般情況下,如果沒有必要,推薦代碼只同List,Map接口打交道.
比如:List list = new ArrayList();
這樣做的原因是list就相當(dāng)于是一個(gè)泛型的實(shí)現(xiàn),如果想改變list的類型,只需要:
List list = new LinkedList();//LinkedList也是List的實(shí)現(xiàn)類,也是ArrayList的兄弟類
這樣,就不需要修改其它代碼,這就是接口編程的優(yōu)雅之處.
另外的例子就是,在類的方法中,如下聲明:
private void doMyAction(List list){}
這樣這個(gè)方法能處理所有實(shí)現(xiàn)了List接口的類,一定程度上實(shí)現(xiàn)了泛型函數(shù).
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如果開發(fā)的時(shí)候覺得ArrayList,HashMap的性能不能滿足你的需要,可以通過實(shí)現(xiàn)List,Map(或者Collection)來定制你的自定義類