Java基礎知識總結之類的集合

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集合也叫作容器類。它的功能相當於一個容器。

Java的集合（容器），它是用來”裝對象的“。

 

 

Set集合

Set集合幾乎等同於Collection集合。它們的行為幾乎一致。

 遍曆Set的兩種方式：

　　1.用迭代器

　　2.用foreach迴圈

 

HashSet

HashSet的儲存機制：

　　1、當有元素加進來的時，HashSet會調用該對象的hashCode()方法，得到一個int值。

　　2、根據hashCode的()返回的int值，計算出它在HashSet中的儲存位置（底層實際採用數組儲存元素的索引，計算得到在數組中的索引值）

　　3、如果加入的位置為空白，則直接加入，如果該位置已經有元素，則此處會形成鏈表。

取元素時與此類似。

　　1、當要去一個元素時，HashSet會調用該對象的hashCode()方法，得到一個int值。

　　2、根據hashCode的()返回的int值，計算出它在HashSet的【底層數組】中的儲存位置（數組中的索引）。

　　3、如果該位置恰好是要找的元素，直接取出即可，如如果該位置由鏈表，則要通過”挨個“搜尋鏈表中的元素。

 

HashSet的構造方法：HashSet(int initialCapacity, float loadFactor)

　　initialCapacity:控制底層數組的長度，預設為16

　　loadFactor：負載因子，HashSet判斷是否【底層數組快滿】時的依據。當判斷認為數組快滿時，系統會自動建立一個長度為原來2倍的數組，並且將原來數組的元素複製到新數組，原來的數組成為了垃圾。專業術語叫做”rehash（重hash）“。

　　loadFactor的預設大小為0.75。

　　loadFactor越小，越消耗記憶體，loadFactor越大，效能越低。

 

hashSet怎樣判斷兩個對象是否相等：　

　　1、兩個對象的hashCode()傳回值相同

　　2、兩個對象的equals()方法比較傳回值為true

　　這就要求我們自訂類的hashCode()和equals()方法是一致的，要求重寫equals()所用的關鍵屬性與計算hashCode()的關鍵屬性一致。　　

 

 HashSet的子類:LinkedHashSet

　　它與HashSet的儲存機制相同。

　　但LinkedHashSet額外維護一個鏈表，用來記錄元素的添加順序。

 

TreeSet

　　特徵：保證Set裡的元素是”有大小排序“的。

　　TreeSet————它是標準的紅/黑樹狀結構

　　　　樹—>二叉樹—>排序二叉樹—>平衡二叉樹—>紅/黑樹狀結構。

　　TreeSet的儲存機制：

　　　　底層由一棵”紅/黑樹狀結構“存放所有的資料。存取效能與檢索效能也比較好。

　　　　在HashSet沒有出現大量的鏈表的情況下，HashSet的效能要比TreeSet效能好。

　　TreeSet要求對象必須是可以排序的：

　　　　1、自然排序。要求所有的集合元素實現Comparable介面。

　　　　　　　　　　　集合元素實現了Comparable介面後，集合元素自身就可以排序。

　　　　2、定製排序。要求建立TreeSet對象的時候傳入一個Comparator對象。

　　　　　　　　　　　Comparator對象負責對集合元素進行排序，集合元素無需實現Comparable介面。

　　TreeSet怎樣才算兩個對象時相等？

　　　　1、只有兩個對象通過compareTo()方法比較的傳回值為0，TreeSet才認為兩個對象相等。

 

 

List集合

　　List集合封裝了線性表的資料結構。

 　　它提供大量的”根據索引“來存、取元素的方法。

　　由於List根據索引來存、取元素，因此它多了一個遍曆元素的方法。

　

　ArrayList與Vector的儲存機制：

　　它們的底層是基於數組的，它們對元素的儲存完全是基於數組的。 —— 因此效能非常快。

　　

　ArrayList與Vector的區別：

　　1、Vector是JDK1.0就有的集合，從JDK1.2以後SUN公司重新設計了ArrayList來代替Vector。

　　2、Vector是安全執行緒的，ArrayList是線程不安全的。但ArrayList的效能要比Vector的好。

　　即使在多線程的環境下，可以使用Collections的方法把ArrayList變成安全執行緒的。

 

LinkedList

　　既是線性表，又是隊列，還是棧。（棧和隊列是受限的線性表）。

　　LinkedList的底層是基於鏈表實現的。通常認為它的效能比不上ArrayList。

　　　　ArrayList：由於根據底層數組的索引存取元素的，所以效能非常快。

　　　　　　　　　　當插入、刪除元素時，後面所有的元素都要跟上”整體搬家“。

　　　　LinkedList：由於底層採用鏈表來儲存元素，要根據遍曆來存取元素，所以效能較低。

　　　　　　　　　　當插入、刪除元素時，後面所有的元素無需”整體搬家“，因此效能非常好。

 

 

Map集合

 

 

                                                 

 

 

對比以上兩圖，發現二者的結構非常相識，Map與Set一一對應。實質上Set底層的實現就是通過Map子類的方法，可以通過查看Set相關的API文檔驗證。當Map的value值為null，只考慮key的時候，Map就變為了Set。

　　HashSet底層是由HashMap實現，HashMap通過“hash”演算法控制資料在集合中的儲存，類似於“一個蘿蔔一個坑”。

　　TreeSet底層是由TreeMap實現，TreeMap就是真正的紅/黑樹狀結構。

註：對於Map而言，value只是它的附屬物，幾乎沒有什麼要求，因此Map主要是對key由要求。

 

HashMap

　　HashMap會通過key的hashCode()方法的傳回值來計算其存、取位置。

　　HashMap怎樣才算兩個key重複呢？

　　　　1、通過equals()方法比較的傳回值為true

　　　　2、兩個key的hashCode()傳回值相同

 

TreeMap

　　底層的紅/黑樹狀結構只對key進行排序

　　TreeMap要求key必須是可以排序的：

　　　　1、自然排序。要求所有的key實現Comparable介面。

　　　　2、定製排序。要求建立TreeMap對象的時候傳入一個Comparator介面的對象。

　　TreeMap怎樣才算兩個key相等？

　　　　1、通過compareTo()方法比較的傳回值為0，這就表明兩個元素相等。

 

HashMap與HashTable的區別：

　　1、HashTable是從JDK1.0就有的，盡量少用。

　　2、HashTable不允許null作為key、value。但HashMap允許。

　　3、HashTable是安全執行緒的（實現的不好）

　　　　HashMap是線程不安全的。HashMap的效能好。

　　除此以為HashMap與HashTable幾乎是相同的。

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