兩種特殊的Java容器類List和Set分析

來源:互聯網
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  容器類可以大大提高編程效率和編程能力,在Java2中,所有的容器都由SUN公司的Joshua Bloch進行了重新設計,豐富了容器類庫的功能。

  Java2容器類類庫的用途是“儲存對象”,它分為兩類:

  Collection----一組獨立的元素,通常這些元素都服從某種規則。List必須保持元素特定的順序,而Set不能有重複元素。

  Map----一組成對的“索引值對”對象,即其元素是成對的對象,最典型的應用就是資料字典,並且還有其它廣泛的應用。另外,Map可以返回其所有鍵組成的Set和其所有值組成的Collection,或其索引值對組成的Set,並且還可以像數組一樣擴充多維Map,只要讓Map中索引值對的每個“值”是一個Map即可。

  1.迭代器

  迭代器是一種設計模式,它是一個對象,它可以遍曆並選擇序列中的對象,而開發人員不需要瞭解該序列的底層結構。迭代器通常被稱為“輕量級”對象,因為建立它的代價小。

  Java中的Iterator功能比較簡單,並且只能單向移動:

  (1) 使用方法iterator()要求容器返回一個Iterator。第一次調用Iterator的next()方法時,它返回序列的第一個元素。

  (2) 使用next()獲得序列中的下一個元素。

  (3) 使用hasNext()檢查序列中是否還有元素。

  (4) 使用remove()將迭代器新返回的元素刪除。

  Iterator是Java迭代器最簡單的實現,為List設計的ListIterator具有更多的功能,它可以從兩個方向遍曆List,也可以從List中插入和刪除元素。

  2.List的功能方法

  List(interface): 次序是List最重要的特點;它確保維護元素特定的順序。List為Collection添加了許多方法,使得能夠向List中間插入與移除元素(只推薦LinkedList使用)。一個List可以產生ListIterator,使用它可以從兩個方向遍曆List,也可以從List中間插入和刪除元素。

  ArrayList: 由數組實現的List。它允許對元素進行快速隨機訪問,但是向List中間插入與移除元素的速度很慢。ListIterator只應該用來由後向前遍曆ArrayList,而不是用來插入和刪除元素,因為這比LinkedList開銷要大很多。

  LinkedList: 對順序訪問進行了最佳化,向List中間插入與刪除得開銷不大,隨機訪問則相對較慢(可用ArrayList代替)。它具有方法addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst()、removeLast(),這些方法(沒有在任何介面或基類中定義過)使得LinkedList可以當作堆棧、隊列和雙向隊列使用。

  3.Set的功能方法

  Set(interface): 存入Set的每個元素必須是唯一的,因為Set不儲存重複元素。加入Set的Object必須定義equals()方法以確保對象的唯一性。Set與Collection有完全一樣的介面。Set介面不保證維護元素的次序。

  HashSet: 為快速尋找而設計的Set。存入HashSet的對象必須定義hashCode()。

  TreeSet: 保持次序的Set,底層為樹結構。使用它可以從Set中提取有序的序列。

  LinkedHashSet: 具有HashSet的查詢速度,且內部使用鏈表維護元素的順序(插入的次序)。於是在使用迭代器遍曆Set時,結果會按元素插入的次序顯示。

  HashSet採用散列函數對元素進行排序,這是專門為快速查詢而設計的;TreeSet採用紅/黑樹狀結構的資料結構進行排序元素;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次序,使得看起來元素是以插入的順序儲存的。需要注意的是,產生自己的類時,Set需要維護元素的儲存順序,因此要實現Comparable介面並定義compareTo()方法。



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