Java深入 - 深入理解Java集合__Java

集合

集合類存放於java.util包中。

集合類型主要有3種：set(集）、list(列表包含Queue）和map(映射)。

Collection：Collection是集合的基本介面，List、Set、Queue的最基本的介面。

Iterator：迭代器，可以通過迭代器遍曆集合中的資料

Map：是映射表的基礎介面

List 有序集合

Java的List是非常常用的資料類型。List是有序的Collection。Java List一共三個實作類別：分別是ArrayList、Vector和LinkedList。

ArrayList：ArrayList是最常用的List實作類別，內部是通過數組實現的，它允許對元素進行快速隨機訪問。數組的缺點是每個元素之間不能有間隔，當數組大小不滿足時需要增加儲存能力，就要講已經有數組的資料複製到新的儲存空間中。當從ArrayList的中間位置插入或者刪除元素時，需要對數組進行複製、移動、代價比較高。因此，它適合隨機尋找和遍曆，不適合插入和刪除。

Vector：Vector與ArrayList一樣，也是通過數組實現的，不同的是它支援線程的同步，即某一時刻只有一個線程能夠寫Vector，避免多線程同時寫而引起的不一致性，但實現同步需要很高的花費，因此，訪問它比訪問ArrayList慢。

LinkedList：LinkedList是用鏈表結構儲存資料的，很適合資料的動態插入和刪除，隨機訪問和遍曆速度比較慢。另外，他還提供了List介面中沒有定義的方法，專門用於動作表頭和表尾元素，可以當作堆棧、隊列和雙向隊列使用。

說明：

1. ArrayList在記憶體不夠時預設是擴充50% + 1個，Vector是預設擴充1倍。

2. Vector屬於安全執行緒層級的，但是大多數情況下不使用Vector，因為安全執行緒需要更大的系統開銷。

3. 一般使用ArrayList和LinkedList比較多

4. 對於隨機訪問get和set，ArrayList覺得優於LinkedList，因為LinkedList要移動指標

5. 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

ArrayList

ArrayList是最常用的List實作類別。ArrayList內部是通過數組實現的。所以只適合遍曆或者隨機尋找。

常用的介面：

list.add(int index,E element) 將資料新增到指定位置list.add(E element) 將指定的元素添加到此列表的尾部。list.addAll(Collection<? extendsE> c) 按照指定 collection 的迭代器所返回的元素順序，將該 collection 中的所有元素添加到此列表的尾部。list.addAll(int index,Collection<? extendsE> c) 從指定的位置開始，將指定 collection 中的所有元素插入到此列表中。list.clear() 移除此列表中的所有元素。list.set(int index,E element)  用指定的元素替代此列表中指定位置上的元素。list.get(int index) 返回此列表中指定位置上的元素。list.size() 查看元素總個數list.contains() 包含

例子：

public class Test2 {    /**     * 入口函數     * @param args     */    public static void main(String[] args) throws Exception {        /* 初始化一個數組 */        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();        /* 新增資料 */        for (int j = 0; j < 5; j++) {            list.add(j);        }        /* 總長度 */        System.out.println(list.size());        /* 刪除一條資料 key=1 */        list.remove(1);        /* 遍曆 */        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {            System.out.println("for:" + list.get(i)); //擷取值          }        /* 將一個集合合并 */        List<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>();        list2.add(99);        list2.add(100);        list.addAll(list2);        /* 遍曆2 */        Iterator it = list.iterator();        while (it.hasNext()) {            System.out.println("Iterator:" + it.next()); //擷取值          }        /* 是否包含 */        if (list.contains(2)) {            System.out.println("包含");        }        /* 清空列表 */        list.clear(); //清除整個列表      }}

LinkedList

是以鏈表的結構進行儲存物件的，動態新增和刪除是很快，但是遍曆就很慢，並且不存在get()的操作，不能單個定位。說白了，ArrayList是順序儲存結構，LinkedList是鏈表格儲存體結構。

常用介面：

public LinkedList() 產生空的鏈表public LinkedList(Collection col):  複製建構函式public boolean add(Object element) 添加元素public boolean add(int index, Object element)public boolean addFirst(Object element)public boolean addLast(Object element)list.addAll(Collection<? extendsE> c) 按照指定 collection 的迭代器所返回的元素順序，將該 collection 中的所有元素添加到此列表的尾部。list.removeFirst();list.removeLast();list.clear();list.subList(2, 5).clear();list.remove("2"); #刪除特定元素List<String> myList = new ArrayList<String>(list);  #轉ArrayListlList.indexOf("2")  尋找元素位置lList.lastIndexOf("2");lList.set(3, "Replaced");lList.contains("4"); 確認是否存在

例子：

public class Test2 {    /**     * 入口函數     * @param args     */    public static void main(String[] args) throws Exception {        /* 產生一個LinkedList */        LinkedList<String> list = new LinkedList<String>();        list.add("a");        list.add("b");        list.add("c");        list.add("d");        /* list的size */        int size = list.size();        System.out.println(size);        /* 擷取第一個和最後一個元素 */        String first = list.getFirst();        String last = list.getLast();        System.out.println("First:" + first + " Last:" + last);        /* 新增第一個和最後一個元素 */        list.addFirst("first");        list.addLast("last");        System.out.println("List內容 ：" + list);        /* 移除最後一個和第一個 */        list.removeFirst();        list.removeLast();        System.out.println("List內容 ：" + list);        /* 刪除特定元素 */        list.remove("b");        System.out.println("List內容 ：" + list);        /* 尋找元素位置 */        int i = list.indexOf("c");        System.out.println("位置 ：" + i);        /* 是否包含某個元素 */        if (list.contains("c")) {            System.out.println("包含");        }        /* 設定某個元素 */        list.set(1, "sadsad");        System.out.println("List內容 ：" + list);        /* 轉為ArrayList */        List<String> aList = new ArrayList<String>(list);        for (String s : aList) {            System.out.println("s = " + s);        }        /* 轉為數組 */        String[] my = list.toArray(new String[list.size()]);        for (int j = 0; j < my.length; j++) {            System.out.println(my[j]);        }        /* 組裝list */        LinkedList<String> list2 = new LinkedList<String>();        list.add("ddd");        list.add("111");        list.addAll(list2);        System.out.println("List內容 ：" + list);        /* 遍曆 */        Iterator lit = list.iterator();        while (lit.hasNext()) {            System.out.println(lit.next());        }        /* 清除 */        list.clear();        System.out.println("List內容 ：" + list);    }}

Set 集合

Set集合的幾個特點：

1. Set集合不允許出現重複資料

2. 允許包含值為null的元素，但最多隻能有一個null元素。

TreeSet

TreeSet的幾個特點：

1. TreeSet中不能有重複的元素；

2. TreeSet具有排序功能，預設是按照自然排序進行排列

3. TreeSet中的元素必須實現Comparable介面並重寫compareTo()方法，TreeSet判斷元素是否重複 、以及確定元素的順序 靠的都是這個方法

4. 基於TreeMap實現

例子：

public class Test {    public static void main(String[] agrs) {        /**         * TreeSet中不能有重複的元素；         * TreeSet具有排序功能；         * TreeSet中的元素必須實現Comparable介面並重寫compareTo()方法，TreeSet判斷元素是否重複 、以及確定元素的順序 靠的都是這個方法         * 如果自訂類，則可以實現Comparable介面，並且實現compareTo，完成自訂去重         */        TreeSet<String> set = new TreeSet<String>();        /* 新增資料 */        set.add("abc");        set.add("xyz");        set.add("bcd");        set.add("bac");        TreeSet<String> set2 = new TreeSet<String>();        set2.add("TTT");        set2.add("zzz");        set2.add("zzz");        /* 新增一個集合 */        set.addAll(set2);        Iterator it = set.iterator();        while (it.hasNext()) {            System.out.println(it.next());        }        /* 擷取第一個元素 */        String first = set.first();        System.out.println("first:" + first);        /* 擷取最後一個元素 */        String last = set.last();        System.out.println("last:" + last);        /* 是否包含某個元素 */        if (set2.contains("TTT")) {            System.out.println("contains:true");        }        /* 判斷是否為空白 */        if (set.isEmpty()) {            System.out.println("空");        }        /* 元素個數 */        System.out.println("元素個數：" + set.size());        /* 清空集合 */        set.clear();    }}

HashSet

HashSet的幾個特點：

1. HashSet中不能有重複的元素；

2. HashSet是無序的

3. HashSet也是基於HashMap實現

例子：

public class Test {    public static void main(String[] agrs) {        /**         * HashSet中不能有重複的元素；         * HashSet是無序的         * HashSet也是基於HashMap實現         */        Set<String> set = new HashSet<String>();        /* 新增資料 */        set.add("abc");        set.add("xyz");        set.add("bcd");        set.add("bac");        Set<String> set2 = new HashSet<String>();        set2.add("TTT");        set2.add("zzz");        set2.add("zzz");        /* 新增一個集合 */        set.addAll(set2);        /* 判斷是否為空白 */        if (set.isEmpty()) {            System.out.println("空");        }        /* 元素個數 */        System.out.println("元素個數：" + set.size());        /* 移除元素 */        set.remove("zzz");        Iterator it = set.iterator();        while (it.hasNext()) {            System.out.println(it.next());        }        /* 是否包含某個元素 */        if (set2.contains("TTT")) {            System.out.println("contains:true");        }        /* 清空集合 */        set.clear();    }}

Map

Map集合主要有：HashMap，TreeMap

HashMap

HashMap特點：

1. HashMap是無序的散列映射表；

2. HashMap通過Hash 演算法來決定儲存位置

3. 底層實現是雜湊表

例子：

public class Test {    public static void main(String[] agrs) {        /**         * HashMap是無序的散列映射表；         * HashMap通過Hash 演算法來決定儲存位置         */        HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>();        /* 填充資料 */        map.put("username", "initphp");        map.put("age", "100");        /* 擷取元素個數 */        System.out.println(map.size());        /* put all */        HashMap<String, String> map2 = new HashMap<String, String>();        map2.put("username2", "initphp2");        map2.put("age2", "1002");        map.putAll(map2);        /* 通過Key遍曆HashMap */        Iterator it = map.keySet().iterator();        while (it.hasNext()) {            String key = (String) it.next();            System.out.println("key:" + key + " value:" + map.get(key));        }        /* 是否包含某個key */        if (map.containsKey("age")) {            System.out.println("是否包含某個key");        }        /* 判斷是否為空白 */        if (map.isEmpty()) {            System.out.println("空");        }        /* 刪除某個元素 */        map.remove("age");        /* 清空Map表 */        map.clear();    }}

TreeMap

TreeMap的特點：

1. 適用於按自然順序或自訂順序遍曆鍵(key)。

2. 底層是二叉樹

3. 提供compareTo，可以定義排序方法

public class Test {    public static void main(String[] agrs) {        /**         * 1. 適用於按自然順序或自訂順序遍曆鍵(key)。         * 2. 底層是二叉樹         * 3. 提供compareTo，可以定義排序方法         */        TreeMap<String, String> map = new TreeMap<String, String>();        /* 填充資料 */        map.put("username", "initphp");        map.put("age", "100");        /* 擷取元素個數 */        System.out.println(map.size());        /* put all */        TreeMap<String, String> map2 = new TreeMap<String, String>();        map2.put("username2", "initphp2");        map2.put("age2", "1002");        map.putAll(map2);        /* 通過Key遍曆HashMap，是有序的 */        Iterator it = map.keySet().iterator();        while (it.hasNext()) {            String key = (String) it.next();            System.out.println("key:" + key + " value:" + map.get(key));        }        /* 是否包含某個key */        if (map.containsKey("age")) {            System.out.println("是否包含某個key");        }        /* 判斷是否為空白 */        if (map.isEmpty()) {            System.out.println("空");        }        String first = map.firstKey();        String last = map.lastKey();        System.out.println("first:" + first);        System.out.println("last" + last);        /* 刪除某個元素 */        map.remove("age");        /* 清空Map表 */        map.clear();    }}

Queue

LinkedList就是一個Queue。

常用的Queue有：PriorityQueue、ConcurrentLinkedQueue、ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue

PriorityQueue

例子：

public class Test {    public static void main(String[] agrs) {        /* 產生一個LinkedList */        PriorityQueue<String> queue = new PriorityQueue<String>();        queue.add("a");        queue.add("b");        queue.add("c");        queue.add("d");        /* queue的size */        int size = queue.size();        System.out.println(size);        /* 刪除特定元素 */        queue.remove("b");        System.out.println("List內容 ：" + queue);        /* 是否包含某個元素 */        if (queue.contains("c")) {            System.out.println("包含");        }        /* 組裝list */        PriorityQueue<String> queue2 = new PriorityQueue<String>();        queue2.add("ddd");        queue2.add("111");        queue.addAll(queue2);        System.out.println("List內容 ：" + queue);        /* 遍曆 */        Iterator lit = queue.iterator();        while (lit.hasNext()) {            System.out.println(lit.next());        }        /* 從隊列頭部彈出一個元素 */        String string = queue.poll();        System.out.println("poll:" + string);        string = queue.poll();        System.out.println("poll:" + string);        /* 從尾部頭部彈出一個元素 */        string = queue.peek();        System.out.println("peek:" + string);        System.out.println("List內容 ：" + queue);        /* 清除 */        queue.clear();        System.out.println("List內容 ：" + queue);    }}