java基礎知識--java集合架構

標籤：cto   cep   strong   表示   hashmap   技術   基礎   enum   ctc   

java集合架構1、概述：　

　　集合架構被設計成要滿足以下幾個目標。

• 該架構必須是高效能的。基本集合（動態數組，鏈表，樹，雜湊表）的實現也必須是高效的。
• 該架構允許不同類型的集合，以類似的方式工作，具有高度的互通性。
• 對一個集合的擴充和適應必須是簡單的。

　　整個集合架構就圍繞一組標準介面而設計。你可以直接使用這些介面的標準實現，諸如： LinkedList, HashSet, 和 TreeSet等,除此之外你也可以通過這些介面實現自己的集合。　

　　集合架構是一個用來代表和操縱集合的統一架構。所有的集合架構都包含如下內容：

• • 介面：是代表集合的抽象資料類型。介面允許集合獨立操縱其代表的細節。在物件導向的語言，介面通常形成一個層次。
  • 實現（類）：是集合介面的具體實現。從本質上講，它們是可重複使用的資料結構。
  • 演算法：是實現集合介面的對象裡的方法執行的一些有用的計算，例如：搜尋和排序。這些演算法被稱為多態，那是因為相同的方法可以在相似的介面上有著不同的實現。

　　　　除了集合，該架構也定義了幾個Map介面和類。Map裡儲存的是鍵/值對。儘管Map不是collections，但是它們完全整合在集合中。

　　   

　　　　Java 集合架構提供了一套效能優良，使用方便的介面和類，java集合架構位於java.util包中， 所以當使用集合架構的時候需要進行導包。

2、集合介面

　　集合架構定義了一些介面。本節提供了每個介面的概述：

序號	介面描述
1	Collection 介面 Collection 是最基本的集合介面，一個 Collection 代表一組 Object，Java不提供直接繼承自Collection的類，只提供繼承於的子介面(如List和set)。
2	List 介面 List介面是一個有序的Collection，使用此介面能夠精確的控制每個元素插入的位置，能夠通過索引(元素在List中位置，類似於數組的小標)來訪問List中的元素， 而且允許有相同的元素。
3	Set Set 具有與 Collection 完全一樣的介面，只是行為上不同，Set 不儲存重複的元素。
4	SortedSet 繼承於Set儲存有序的集合。
5	Map 將唯一的鍵映射到值。
6	Map.Entry 描述在一個Map中的一個元素（鍵/值對）。是一個Map的內部類。
7	SortedMap 繼承於Map，使Key保持在升序排列。
8	Enumeration 這是一個傳統的介面和定義的方法，通過它可以枚舉（一次獲得一個）對象集合中的元素。這個傳統介面已被迭代器取代。

　　

　　Set和List的區別　

• 1. Set 介面執行個體儲存的是無序的，不重複的資料。List 介面執行個體儲存的是有序的，可以重複的元素。

• 2. Set檢索效率低下，刪除和插入效率高，插入和刪除不會引起元素位置改變 <實作類別有HashSet,TreeSet>。

• 3. List和數組類似，可以動態增長，根據實際儲存的資料的長度自動成長List的長度。尋找元素效率高，插入刪除效率低，因為會引起其他元素位置改變 <實作類別有ArrayList,LinkedList,Vector> 。

3、集合實作類別（集合類）

　　Java提供了一套實現了Collection介面的標準集合類。其中一些是具體類，這些類可以直接拿來使用，而另外一些是抽象類別，提供了介面的部分實現。

　　標準集合類匯總於下表：

序號	類描述
1	AbstractCollection  實現了大部分的集合介面。
2	AbstractList  繼承於AbstractCollection 並且實現了大部分List介面。
3	AbstractSequentialList  繼承於 AbstractList ，提供了對資料元素的鏈式訪問而不是隨機訪問。
4	LinkedList 該類實現了List介面，允許有null（空）元素。主要用於建立鏈表資料結構，該類沒有同步方法，如果多個線程同時訪問一個List，則必須自己實現訪問同步，解決方案就是在建立List時候構造一個同步的List。例如： Listlist=Collections.synchronizedList(newLinkedList(...)); LinkedList 尋找效率低。
5	ArrayList 該類也是實現了List的介面，實現了可變大小的數組，隨機訪問和遍曆元素時，提供更好的效能。該類也是非同步的,在多線程的情況下不要使用。ArrayList 增長當前長度的50%，插入刪除效率低。
6	AbstractSet  繼承於AbstractCollection 並且實現了大部分Set介面。
7	HashSet 該類實現了Set介面，不允許出現重複元素，不保證集合中元素的順序，允許包含值為null的元素，但最多隻能一個。
8	LinkedHashSet 具有可預知迭代順序的 Set 介面的雜湊表和連結清單實現。
9	TreeSet 該類實現了Set介面，可以實現排序等功能。
10	AbstractMap  實現了大部分的Map介面。
11	HashMap  HashMap 是一個散列表，它儲存的內容是索引值對(key-value)映射。 該類實現了Map介面，根據鍵的HashCode值儲存資料，具有很快的訪問速度，最多允許一條記錄的鍵為null，不支援線程同步。
12	TreeMap  繼承了AbstractMap，並且使用一顆樹。
13	WeakHashMap  繼承AbstractMap類，使用弱密鑰的雜湊表。
14	LinkedHashMap  繼承於HashMap，使用元素的自然順序對元素進行排序.
15	IdentityHashMap  繼承AbstractMap類，比較文檔時使用引用相等。

　　通過java.util包中定義的類，如下所示：　　

 

序號	類描述
1	Vector  該類和ArrayList非常相似，但是該類是同步的，可以用在多線程的情況，該類允許設定預設的增長長度，預設擴容方式為原來的2倍。
2	Stack  棧是Vector的一個子類，它實現了一個標準的後進先出的棧。
3	Dictionary  Dictionary 類是一個抽象類別，用來儲存鍵/值對，作用和Map類相似。
4	Hashtable  Hashtable 是 Dictionary(字典) 類的子類，位於 java.util 包中。
5	Properties  Properties 繼承於 Hashtable，表示一個持久的屬性集，屬性列表中每個鍵及其對應值都是一個字串。
6	BitSet 一個Bitset類建立一種特殊類型的數組來儲存位值。BitSet中數組大小會隨需要增加。

　　　　一個Bitset類建立一種特殊類型的數組來儲存位值。BitSet中數組大小會隨需要增加。

　

4、集合演算法　　

集合架構定義了幾種演算法，可用於集合和映射。這些演算法被定義為集合類的靜態方法。

在嘗試比較不相容的類型時，一些方法能夠拋出 ClassCastException異常。當試圖修改一個不可修改的集合時，拋出UnsupportedOperationException異常。

集合定義三個靜態變數：EMPTY_SET，EMPTY_LIST，EMPTY_MAP的。這些變數都不可改變。

5、如何使用迭代器　　

通常情況下，你會希望遍曆一個集合中的元素。例如，顯示集合中的每個元素。

一般遍曆數組都是採用for迴圈或者增強for，這兩個方法也可以用在集合架構，但是還有一種方法是採用迭代器遍曆集合架構，它是一個對象，實現了Iterator 介面或ListIterator介面。

迭代器，使你能夠通過迴圈來得到或刪除集合的元素。ListIterator 繼承了Iterator，以允許雙向遍曆列表和修改元素。

1、遍曆 ArrayList　　

 1 public class Test{ 2  public static void main(String[] args) { 3      List<String> list=new ArrayList<String>(); 4      list.add("Hello"); 5      list.add("World"); 6      list.add("HAHAHAHA"); 7      //第一種遍曆方法使用foreach遍曆List 8      for (String str : list) {            //也可以改寫for(int i=0;i<list.size();i++)這種形式 9         System.out.println(str);10      }11  12      //第二種遍曆，把鏈表變為數組相關的內容進行遍曆13      String[] strArray=new String[list.size()];14      list.toArray(strArray);15      for(int i=0;i<strArray.length;i++) //這裡也可以改寫為  foreach(String str:strArray)這種形式16      {17         System.out.println(strArray[i]);18      }19      20     //第三種遍曆 使用迭代器進行相關遍曆21      22      Iterator<String> ite=list.iterator();23      while(ite.hasNext())//判斷下一個元素之後有值24      {25          System.out.println(ite.next());26      }27  }28 }

　　　　第三種方法是採用迭代器的方法，該方法可以不用擔心在遍曆的過程中會超出集合的長度。

　　2、遍曆 Map　　　

 1 public class Test{ 2      public static void main(String[] args) { 3       Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(); 4       map.put("1", "value1"); 5       map.put("2", "value2"); 6       map.put("3", "value3"); 7        8       //第一種：普遍使用，二次取值 9       System.out.println("通過Map.keySet遍曆key和value：");10       for (String key : map.keySet()) {11        System.out.println("key= "+ key + " and value= " + map.get(key));12       }13       14       //第二種15       System.out.println("通過Map.entrySet使用iterator遍曆key和value：");16       Iterator<Map.Entry<String, String>> it = map.entrySet().iterator();17       while (it.hasNext()) {18        Map.Entry<String, String> entry = it.next();19        System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());20       }21       22       //第三種：推薦，尤其是容量大時23       System.out.println("通過Map.entrySet遍曆key和value");24       for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {25        System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());26       }27     28       //第四種29       System.out.println("通過Map.values()遍曆所有的value，但不能遍曆key");30       for (String v : map.values()) {31        System.out.println("value= " + v);32       }33      }34 }

 

6、總結　　

Java集合架構為程式員提供了預先封裝的資料結構和演算法來操縱他們。

集合是一個對象，可容納其他對象的引用。集合介面聲明對每一種類型的集合可以執行的操作。

集合架構的類和介面均在java.util包中。

任何對象加入集合類後，自動轉變為Object類型，所以在取出的時候，需要進行強制類型轉換。

java基礎知識--java集合架構