針對Java集合類的小總結

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Java集合類包位於java.util下，有很多常用的資料結構：數組、鏈表、隊列、棧、雜湊表等等。瞭解不同的集合類的特性在開發過程中是比較重要的，感謝@蘭亭風雨的專欄分析，這裡我也根據自己的理解做輕度的總結，不再進行分析，因為上面的部落格分析已經相當優秀。

List介面實現，一般常用的為ArrayList和LinkedList，還有不太常用的Vector，Stack。比如JDK文檔聲明

Deque 介面及其實現提供了 LIFO 堆棧操作的更完整和更一致的 set，應該優先使用此 set，而非Stack類。例如：

   Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<Integer>();

對ArrayList和Vector進行一個比較：

• ArrayList非安全執行緒，Vector是安全執行緒的，想要使用安全執行緒的ArrayList類可以Collections.synchronizedList()進行包裹返回安全執行緒的對象，或者使用CopyOnWriteArrayList
• 因為ArrayList和Vector基於數組實現，預設大小為10，所以需要有擴容操作，ArrayList的擴容是1.5倍+1或者所需大小，Vector是2倍
• 都大量使用了Arrays.copyof()和System.arraycopy()進行複製，native方法，擁有數組操作的優點與不足

ArrayList和LinkedList：

• LinkedList基於雙向鏈表實現，按Index訪問時會有一個加速操作，非安全執行緒
• LinkedList還實現了棧和隊列的操作方法，因此也可以作為棧、隊列和雙端隊列來使用
• LinkedList無參構造方法直接建立一個僅包含head節點的空鏈表
• 兩個都允許Null值

Map介面實作類別HashMap和HashTable：

Hash表的解決hash值衝突的常用方法有兩種，一種是拉鏈法也就是每個hash值對應一個鏈表，另一種是線性探測法。

• HashMap和HashTable處理衝突的方式是拉鏈法
• HashMap非安全執行緒，HashTable安全執行緒
• HashMap初始容量是16，載入因子是0.75，擴容後也必須為2的整數次冪;HashTable是12，且不為2的整數次冪
• Hashtable擴容時，將容量變為原來的2倍加1，而HashMap擴容時，將容量變為原來的2倍。
• HashMap可以為Null，HashTable不能為Null
• Hashtable計算hash值，直接用key的hashCode()，而HashMap重新計算了key的hash值Hashtable計算hash值，直接用key的hashCode()，而HashMap重新計算了key的hash值，HashMap中通過h&(length-1)的方法來代替模數，同樣實現了均勻的散列，但效率要高很多，這也是HashMap對Hashtable的一個改進。

TreeMap：

• 基於2-3平衡樹的紅/黑樹狀結構來實現，最下面會對紅/黑樹狀結構做一個簡單的介紹
• TreeMap的key不能為null，排序時要實現Comparable介面，HashMap要求重寫hashCode方法和equals方法來確保沒有重複的key
• TreeMap的查詢、插入、刪除效率均沒有HashMap高，一般只有要對key排序時才使用TreeMap

紅/黑樹狀結構介紹：

紅/黑樹狀結構是一種特殊的2-3平衡樹，它可以保證所有的黑色邊到根節點的距離相等。紅/黑樹狀結構是有序的二叉樹，通過左旋轉、右旋轉、變色等操作，使樹基本保持平衡狀態，防止出現一邊倒的情況，它具有下面的性質：

• 每個節點都只能是紅色或者黑色
• 根節點是黑色
• 每個分葉節點（NIL節點，注nil 節點就是空節點，在紅/黑樹狀結構的實現中，nil 節點代替二叉樹中的NULL）是黑色的。
• 如果一個結點是紅的，則它兩個子節點都是黑的。也就是說在一條路徑上不能出現相鄰的兩個紅色結點。
• 從任一節點到其每個葉子的所有路徑都包含相同數目的黑色節點。

 

針對Java集合類的小總結