一、集合與數組
數組(可以儲存基礎資料型別 (Elementary Data Type))是用來存現對象的一種容器,但是數組的長度固定,不適合在對象數量未知的情況下使用。
集合(只能儲存物件,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,實線邊框的是實作類別,折線邊框的是抽象類別,而點線邊框的是介面
Collection介面是集合類的根介面,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介面,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,提供了按索引訪問的方式。
Map是Java.util包中的另一個介面,它和Collection介面沒有關係,是相互獨立的,但是都屬於集合類的一部分。Map包含了key-value對。Map不能包含重複的key,但是可以包含相同的value。
Iterator,所有的集合類,都實現了Iterator介面,這是一個用於遍曆集合中元素的介面,主要包含以下三種方法:
1.hasNext()是否還有下一個元素。
2.next()返回下一個元素。
3.remove()刪除當前元素。 三、幾種重要的介面和類簡介 1、List(有序、可重複)
List裡存放的對象是有序的,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慢。
2、Set(無序、不能重複)
Set裡存放的對象是無序,不能重複的,集合中的對象不按特定的方式排序,只是簡單地把對象加入集合中。
3、Map(索引值對、鍵唯一、值不唯一)
Map集合中儲存的是索引值對,鍵不能重複,值可以重複。根據鍵得到值,對map集合遍曆時先得到鍵的set集合,對set集合進行遍曆,得到相應的值。
對比如下:
| |
|
是否有序 |
是否允許元素重複 |
| Collection |
|
|
| List |
是 |
是 |
| Set |
AbstractSet |
否 |
否 |
| |
HashSet |
| |
TreeSet |
是(用二叉排序樹) |
| Map |
AbstractMap |
否 |
使用key-value來映射和儲存資料,key必須唯一,value可以重複 |
| |
HashMap |
| |
TreeMap |
是(用二叉排序樹) |
四、遍曆 在類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的子介面,專門用於輸出List中的內容。
3)foreach輸出:JDK1.5之後提供的新功能,可以輸出數組或集合。
4)for迴圈
程式碼範例如下:
for的形式:for(int i=0;i<arr.size();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在用法上沒有區別,但是在功能上還是有區別的。LinkedList經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值儲存資料,根據鍵可以直接擷取它的值,具有很快的訪問速度,遍曆時,取得資料的順序是完全隨機的。因為鍵對象不可以重複,所以HashMap最多隻允許一條記錄的鍵為Null,允許多條記錄的值為Null,是非同步的
Hashtable
Hashtable與HashMap類似,是HashMap的安全執行緒版,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者值為null,同時效率較低。
ConcurrentHashMap
安全執行緒,並且鎖分離。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上,它們就可以並發進行。
LinkedHashMap
LinkedHashMap儲存了記錄的插入順序,在用Iteraor遍曆LinkedHashMap時,先得到的記錄肯定是先插入的,在遍曆的時候會比HashMap慢,有HashMap的全部特性。
TreeMap
TreeMap實現SortMap介面,能夠把它儲存的記錄根據鍵排序,預設是按索引值的升序排序(自然順序),也可以指定排序的比較子,當用Iterator遍曆TreeMap時,得到的記錄是排過序的。不允許key值為空白,非同步的;
map的遍曆
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。擷取每一個鍵對應的值。 keySet():迭代後只能通過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,而這個方法返回的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"); //先擷取map集合的所有鍵的set集合,keyset()Iterator it = map.keySet().iterator(); //擷取迭代器while(it.hasNext()){Object key = it.next();System.out.println(map.get(key));}
第二種:entrySet()
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() //返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)作為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。返回的是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,存入到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());}推薦使用第二種方式,即entrySet()方法,效率較高。
對於keySet其實是遍曆了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只是遍曆了第一次,它把key和value都放到了entry中,所以快了。兩種遍曆的遍曆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,所以它也是安全執行緒的,而arraylist是線程非同步,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,如果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資料,用vector有一定的優勢。
3,如果尋找一個指定位置的資料,vector和arraylist使用的時間是相同的,如果頻繁的訪問資料,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是採用數組方式儲存資料,此數組元素數大於實際儲存的資料以便增加和插入元素,都允許直接序號索引元素,但是插入資料要涉及到數組元素移動等記憶體操作,所以索引資料快,插入資料慢,Vector由於使用了synchronized方法(安全執行緒)所以效能上比ArrayList要差,LinkedList使用雙向鏈表實現儲存,按序號索引資料需要進行向前或向後遍曆,但是插入資料時只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是實現了基於動態數組的資料結構,LinkedList基於鏈表的資料結構。
2.對於隨機訪問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。若只對單條資料插入或刪除,ArrayList的速度反而優於LinkedList。但若是批量隨機的插入刪除資料,LinkedList的速度大大優於ArrayList. 因為ArrayList每插入一條資料,要移動插入點及之後的所有資料。
HashMap與TreeMap
1、 HashMap通過hashcode對其內容進行快速尋找,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曆鍵,那麼TreeMap會更好。使用HashMap要求添加的鍵類明確定義了hashCode()和 equals()的實現。
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()時是整理了順序了的。
HashTable與HashMap
1、同步性:Hashtable是安全執行緒的,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。
Collection 和 Collections的區別。
Collections是個java.util下的類,它包含有各種有關集合操作的靜態方法。
Collection是個java.util下的介面,它是各種集合結構的父介面。
List, Set, Map是否繼承自Collection介面? List,Set是 Map不是
ArrayList和Vector的區別。
一.同步性:Vector是安全執行緒的,也就是說是同步的,而ArrayList是線程式不安全的,不是同步的
二.資料增長:當需要增長時,Vector預設增長為原來一培,而ArrayList卻是原來的一半
HashMap和Hashtable的區別
一.曆史原因:Hashtable是基於陳舊的Dictionary類的,HashMap是Java 1.2引進的Map介面的一個實現
二.同步性:Hashtable是安全執行緒的,也就是說是同步的,而HashMap是線程式不安全的,不是同步的
三.值:只有HashMap可以讓你將空值作為一個表的條目的key或value
Collection ├List │├LinkedList │├ ArrayList │└Vector │ └Stack └Set Map ├ Hashtable ├ HashMap └WeakHashMap 所有實現Collection介面的類都必須提供兩個標準的 建構函式:無參數的建構函式用於建立一個空的Collection,有一個Collection參數的建構函式用於建立一個新的Collection,這個新的Collection與傳入的Collection有相同的元素。後一個建構函式允許使用者複製一個Collection。 如何 遍曆Collection中的每一個元素。不論Collection的實際類型如何,它都支援一個 iterator()的方法,該方法返回一個 迭代子,使用該迭代子即可逐一訪問Collection中每一個元素。典型的用法如下: Iterator it = collection.iterator(); // 獲得一個迭代子 while(it.hasNext()) { Object obj = it.next(); // 得到下一個元素 } 由Collection介面派生的兩個介面是List和Set。
List介面
List是有序的Collection,使用此介面能夠精確的控制每個元素插入的位置。使用者能夠使用索引(元素在List中的位置,類似於 數組下標)來訪問List中的元素,這類似於 Java的數組。 和下面要提到的Set不同,List允許有相同的元素。 除了具有Collection介面必備的 iterator()方法外,List還提供一個listIterator()方法,返回一個ListIterator介面,和標準的 Iterator介面相比,ListIterator多了一些add()之類的方法,允許添加,刪除,設定元素,還能向前或向後 遍曆。 實現List介面的常用類有LinkedList, ArrayList,Vector和Stack。 LinkedList類 LinkedList實現了List介面,允許null元素。此外LinkedList提供額外的get,remove,insert方法在LinkedList的首部或尾部。這些操作使LinkedList可被用作 堆棧(stack),隊列( queue)或雙向隊列( deque)。 注意LinkedList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。一種解決方案是在建立List時構造一個同步的List: List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...)); ArrayList類 ArrayList實現了可變大小的 數組。它允許所有元素,包括null。ArrayList沒有同步。 size,isEmpty,get,set方法已耗用時間為常數。但是add方法開銷為分攤的常數,添加n個元素需要O(n)的時間。其他的方法已耗用時間為線性。 每個ArrayList執行個體都有一個容量(Capacity),即用於儲存元素的數組的大小。這個容量可隨著不斷添加新元素而自動增加,但是增長演算法並沒有定義。當需要插入大量元素時,在插入前可以調用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)。 Vector類 Vector非常類似ArrayList,但是Vector是同步的。由Vector建立的 Iterator,雖然和ArrayList建立的Iterator是同一介面,但是,因為Vector是同步的,當一個Iterator被建立而且正在被使用,另一個線程改變了Vector的狀態(例如,添加或刪除了一些元素),這時調用Iterator的方法時將拋出ConcurrentModificationException,因此必須捕獲該異常。 Stack 類 Stack繼承自Vector,實現一個後進先出的 堆棧。Stack提供5個額外的方法使得Vector得以被當作堆棧使用。基本的push和pop方法,還有peek方法得到棧頂的元素,empty方法測試堆棧是否為空白,search方法檢測一個元素在堆棧中的位置。Stack剛建立後是空棧。
Set介面
Set是一種不包含重複的元素的Collection,即任意的兩個元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false,Set最多有一個null元素。 很明顯,Set的 建構函式有一個約束條件,傳入的Collection參數不能包含重複的元素。 請注意:必須小心操作可變對象(Mutable Object)。如果一個Set中的可變元素改變了自身狀態導致Object.equals(Object)=true將導致一些問題。
Map介面
請注意,Map沒有繼承Collection介面,Map提供key到 value的映射。一個Map中不能包含相同的key,每個key只能映射一個value。Map介面提供3種集合的視圖,Map的內容可以被當作一組key集合,一組value集合,或者一組 key-value映射。 Hashtable類 Hashtable繼承Map介面,實現一個key-value映射的 雜湊表。任何非空(non-null)的對象都可作為key或者value。 添加資料使用put(key, value),取出資料使用get(key),這兩個基本操作的時間開銷為常數。 Hashtable通過initial capacity和load factor兩個參數調整效能。通常預設的load factor 0.75較好地實現了時間和空間的均衡。增大load factor可以節省空間的但相應的尋找時間將增大,這會影響像get和put這樣的操作。 使用 Hashtable的簡單樣本如下,將1,2,3放到Hashtable中,他們的key分別是”one”,”two”,”three”: Hashtable numbers = new Hashtable(); numbers.put(“one”, new Integer(1)); numbers.put(“two”, new Integer(2)); numbers.put(“three”, new Integer(3)); 要取出一個數,比如2,用相應的key: Integer n = (Integer)numbers.get(“two”); System.out.println(“two = ” + n); 由於作為key的對象將通過計算其散列函數來確定與之對應的 value的位置,因此任何作為key的對象都必須實現 hashCode和 equals方法。hashCode和equals方法繼承自根類Object,如果你用自訂的類當作key的話,要相當小心,按照散列函數的定義,如果兩個對象相同,即obj1.