java 對象的集合

一 、 數組：

數組（array）是相同類型變數的集合，可以使用共同的名字引用它。數組可被定義為任何類型，可以是一維或多維。數組中的一個特別要素是通過下標來訪問它。數組提供了一種將有聯絡的資訊分組的便利方法。

注意：如果你熟悉C/C++，請注意， Java數組的工作原理與它們不同。

1、數組不是集合，它只能儲存同種類型的多個原始類型或者對象的引用。數組儲存的僅僅是對象的引用，而不是對象本身。

2、數組本身就是對象，Java中對象是在堆中的，因此數組無論儲存原始類型還是其他物件類型，數組對象本身是在堆中的。

3、數組聲明的兩種形式：一、int[] arr; 二、int arr[]; 推薦使用前者，這符合Sun的命名規範，而且容易瞭解到關鍵點，這是一個int數組對象，而不是一個int原始類型。

4、在數組聲明中包含數組長度永遠是不合法的！如：int[5] arr; 。因為，聲明的時候並沒有執行個體化任何對象，只有在執行個體化數組對象時，JVM才分配空間，這時才與長度有關。

5、在數組構造的時候必須指定長度，因為JVM要知道需要在堆上分配多少空間。反例：int[] arr = new int[];

6、多維陣列的聲明。int[][][] arr; 是三維int型數組。

7、一維數組的構造。形如：String[] sa = new String[5];

或者分成兩句：String[] sa; sa = new String[5];

8、原始類型數組元素的預設值。對於原始類型數組，在用new構造完成而沒有初始化時，JVM自動對其進行初始化。預設值：byte、short、 int、long--0 float--0.0f double--0.0 boolean--false char--'"u0000'。（無論該數組是成員變數還是局部變數）

9、物件類型數組中的引用被預設初始化為null。如：Car[] myCar = new Car[10]; 相當於從myCar[0]到myCar[9]都這樣被自動初始化為myCar[i] = null;

10、物件類型的數組雖然被預設初始化了，但是並沒有調用其建構函式。也就是說：Car[] myCar = new Car[10];只建立了一個myCar數組對象！並沒有建立Car對象的任何執行個體！

11、多維陣列的構造。float[][] ratings = new float[9][]; 第一維的長度必須給出，其餘的可以不寫，因為JVM只需要知道賦給變數ratings的對象的長度。

12、數組索引的範圍。數組中各個元素的索引是從0開始的，到length-1。每個數組對象都有一個length屬性，它儲存了該數組對象的長度。（注意和String對象的length()方法區分開來，這兩者沒有統一起來是很遺憾的。）

13、Java有數組下標檢查，當訪問超出索引範圍時，將產生ArrayIndexOutOfBoundsException運行時異常。注意，這種下標 檢查不是在編譯時間刻進行的，而是在運行時！也就是說int[] arr = new int[10]; arr[100] = 100; 這麼明顯的錯誤可以通過編譯，但在運行時拋出！

Java的數組下標檢查是需要額外開銷的，但是出於安全的權衡還是值得的，因為很多語言在使用數組時是不安全的，可以任意訪問自身記憶體塊外的數組，編譯運行都不會報錯，產生難以預料的後果！

 

在Java中，數組是一種效率最高的儲存和隨機訪問對象引用序列的方式。不過
數組一旦建立，大小就被固定。

    ·只有數組才能持有基礎資料型別 (Elementary Data Type)，其它各類的容器都沒有這個能力。

    ·數組也是一個對象，它唯一的成員是length。“[]”文法是訪問數組對象的唯
一方式。

二、Arrays類

    ·java.util.Arrays類有一套static方法，提供運算元組的實用功能。比如：
equal()用於比較兩個數組是否相等；fill()用某個值填充數組；sort()對數組排序；
binarySearch()在已排序的數組中尋找元素；asList()將數組轉為List容器。

    ·複製數組用System.arraycopy()效率最好，它對對象的複製屬於淺拷貝(只複
制引用)。

    ·數組的排序涉及到程式設計的基本目標：將保持不變的事物(排序的演算法)與會
發生變化的事物(排序的方式)相分離。使用回調技術可以達到這個目標。Java有兩種
方法提供比較功能：一是實現java.lang.Comparable介面，使類有“天生”的比較能
力；二是運用策略設計模式，通過定義一個實現了java.util.Comparator介面的類創
建一個策略，來實現比較功能。

    ·Arrays.binarySearch()可對已排序的數組進行快速尋找，但如果數組未經排
序則後果不可預料。

Java 2 容器類

    ·Java 2 容器類的類庫主要劃分為兩個概念：一是Collection，一組獨立的元
素(又分為兩種：List，保持元素的特定順序；Set，不能有重複元素)；二是Map，一
種成對的索引值對(key-value)對象。

    ·容器類的缺點：只能儲存Object型的引用，丟失了對象的具體類型資訊，且不
能儲存基礎資料型別 (Elementary Data Type)。

    ·迭代器用來遍曆並選擇序列中的對象，不用考慮序列底層的結構。Java的java
.util.Iterator提供了迭代器的功能，方便遍曆容器中的對象。

    ·在使用容器時，盡量將具體實現的容器類向上轉型，使代碼只與Collection、
List、Set或Map介面打交道。

 

三、list

 

    ·在Java2容器類庫中，主要實現了兩種List：一是ArrayList，優點是隨機訪問
速度快速；二是LinkedList，優點是插入和刪除快速，並可當作棧或隊列用。兩者中
，一般優先考慮使用ArrayList。

    ·容器類返回的迭代器如果具有修改資料功能，則所有修改都會反映到容器中。
四、Set
    ·Set具有與Collection完全一樣的介面，它不儲存重複元素，不保證維護元素
的順序。Java2容器類庫中主要有三種容器類實現了Set介面：HashSet、TreeSet和
LinkedSet，其中HashSet最常用。

    ·HashSet使用了散列函數，專門為快速尋找而設計。存入它的對象必須定義好
equals()和hashCode()。HashSet內部由HashMap來維護資料。

    ·TreeSet採用紅/黑樹狀結構的資料結構排序元素，存入它的對象必須可排序，要麼這
些對象實現了Comparable介面，要麼在TreeSet的構造器中傳入一個Comparator。TreeSet
其實是SortedSet的唯一實現。TreeSet內部由TreeMap來維護資料。

    ·LinkedHashSet內部使用散列以加快查詢速度，同時使用鏈表維護元素的儲存
順序(元素插入的次序)，但存入它的對象必須定義好equals()和hashCode()。

 

五、MAP:

   ·HashMap是基於散列表的實現(取代了Hashtable)，插入和查詢“索引值對”的開
銷是固定的。HashMap是最常用的Map。

    ·LinkedHashMap類似於HashMap，但迭代遍曆時，取得的“索引值對”是其插入次
序或LRU次序。

    ·TreeMap是基於紅/黑樹狀結構的實現，迭代遍曆時，其鍵或索引值會被排序(次序由Comparable
或Comparator決定)。

    ·WeakHashMap和IdentityHashMap專為解決特殊問題而設計。

    ·由Map返回的Collection(keySet或values方法)背後的資料依然由Map支援，對
Collection的任何修改都會反映到Map中。

    ·在使用散列資料結構的容器中，如HashMap和HashSet，存入其中的元素(或鍵
)必須同時覆蓋Object的equals()和hashCode()方法，否則起不到保證唯一的效果。
因為Object中的這兩個方法都是使用對象的地址，記憶體位址總是不相同的。另外，
hashCode()不一定總能返回唯一的標識碼，但equals()必須能夠嚴格判斷兩個對象是
否相同。

    ·設計hashCode()時應注意的要點：1.對同一個對象產生相同的值；2.不依賴於
具有唯一性的對象資訊(如對象的地址)；3.必須具有意義，最好基於內容產生散列碼
；4.盡量使產生的散列碼分布均勻。(總的來說，為類編寫正確的hashCode和equals
都很需要技巧)

    ·如果既想持有對某個對象的引用，又希望記憶體回收行程能夠釋放它們，那麼應該
使用java.lang.ref包中的Reference相關類。

    ·WeakHashMap是一種節省儲存空間的容器，它允許記憶體回收行程自動清理那些沒
有普通引用的“鍵”和“值”。實際上，WeakHashMap自動使用WeakReference封裝了
每一個“鍵”對象。

    ·就像Arrays類一樣，Collections提供了一些方便操作Collection或List的靜
態方法。特別地，它還提供了一系列ummodifiableXXX方法，返回一個“唯讀”的Set、
List或Map容器。

    ·Java容器有一種保護機制，能夠防止多個進程同時修改同一個容器的內容。如
果在迭代遍曆某個容器的過程中，同時又修改容器的對象，則會拋出異常。所以，應
該先對容器做完修改操作後再擷取迭代器。

    ·Arrays.asList()方法返回的List並非java.util.ArrayList類型，不支援add、
remove、clear等修改方法，不過可以使用set方法。

    ·在新程式中，不應再使用過時的Vector、Hashtable和Stack容器。

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