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Java 容器

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容器是Java語言學習中重要的一部分。泥瓦匠我的感覺是剛開始挺難學的,但等你熟悉它,接觸多了,也就“順理成章”地知道了。Java的容器類主要由兩個接口派生而出:Collection和Map

一、Collection vs Collections

首先,Collection 和 Collections 是兩個不同的概念。之所以放在一起,是為了更好的比較。Collection是容器層次結構中根接口。而Collections是一個提供一些處理容器類靜態方法的類。

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JDK不提供Collection接口的具體實現,而是提供了更加具體的子接口(如Set和List)實現

那Collection接口存在有何作用呢?存在即是道理。

原因在於:所有容器的實現類(如ArrayList實現了List接口,HashSet實現了Set接口)提供了兩個‘標準’的構造函數來實現:1、一個無參的構造方法(void)2、一個帶有Collection類型單參數構造方法,用於創建一個具有其參數相同元素新的Collection及其實現類等。實際上:因為所有通用的容器類遵從Collection接口,用第二種構造方法是允許容器之間相互的復制。

二、Collection的類層次結構

下面的圖是關於Collection的類的層次結構。

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Set

一個不包括重復元素(包括可變對象)的Collection,是一種無序的集合。Set不包含滿 a.equals(b) 的元素對a和b,並且最多有一個null。實現Set的接口有:EnumSet、HashSet、TreeSet等。下圖是Set的JDK源碼UML圖。

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List

一個有序的Collection(也稱序列),元素可以重復。確切的講,列表通常允許滿足 e1.equals(e2) 的元素對 e1e2,並且如果列表本身允許 null 元素的話,通常它們允許多個 null 元素。實現List的有:ArrayList、LinkedList、Vector、Stack等。下圖是List的JDK源碼UML圖。

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Queue

一種隊列則是雙端隊列,支持在頭、尾兩端插入和移除元素,主要包括:ArrayDeque、LinkedBlockingDeque、LinkedList。另一種是阻塞式隊列,隊列滿了以後再插入元素則會拋出異常,主要包括ArrayBlockQueue、PriorityBlockingQueue、LinkedBlockingQueue。雖然接口並未定義阻塞方法,但是實現類擴展了此接口。下圖是Queue的JDK源碼UML圖。

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三、Map的類的層次結構

下面的圖是Map的層次結構圖

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Map:

是一個鍵值對的集合。也就是說,一個映射不能包含重復的鍵,每個鍵最多映射到一個值。該接口取代了Dictionary抽象類。實現map的有:HashMap、TreeMap、HashTable、Properties、EnumMap。下圖是Map的JDK源碼UML圖。

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四、容器接口的小結

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五、代碼樣例

對HashMap,HashSet,LinkedList,ArrayList,TreeMap,TreeSet的例子如下:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 import java.util.ArrayList; import java.util.HashMap; import java.util.HashSet; import java.util.LinkedList; import java.util.List; import java.util.Map; import java.util.Set; import java.util.TreeMap; import java.util.TreeSet; @SuppressWarnings("unchecked") public class CollectionAll { public static void main(String[] args) { printLists(); printSets(); printMaps(); } private static void printLists() { List<String> a1 = new ArrayList<String>(); a1.add("List"); a1.add("Set"); a1.add("Queue"); a1.add("Map"); System.out.println("ArrayList Elements:"); System.out.print("\t" + a1 + "\n"); List<String> l1 = new LinkedList<String>(); l1.add("List"); l1.add("Set"); l1.add("Queue"); l1.add("Map"); System.out.println("LinkedList Elements:"); System.out.print("\t" + l1 + "\n"); } @SuppressWarnings("rawtypes") private static void printSets() { Set h1 = new HashSet<String>(); h1.add("List"); h1.add("Set"); h1.add("Queue"); h1.add("Map"); System.out.println("HashSet Elements:"); System.out.print("\t" + h1 + "\n"); Set t1 = new TreeSet<String>(); t1.add("List"); t1.add("Set"); t1.add("Queue"); t1.add("Map"); System.out.println("TreeSet Elements:"); System.out.print("\t" + t1 + "\n"); } private static void printMaps() { Map<String, String> h1 = new HashMap<String, String>(); h1.put("List", "ArrayList"); h1.put("Set", "HashSet"); h1.put("Queue", "PriorityQueue"); h1.put("Map", "HashMap"); System.out.println("HashMap Elements:"); System.out.print("\t" + h1 + "\n"); Map<String, String> t1 = new TreeMap<String,String>(); t1.put("List", "ArrayList"); t1.put("Set", "HashSet"); t1.put("Queue", "PriorityQueue"); t1.put("Map", "HashMap"); System.out.println("TreeMap Elements:"); System.out.print("\t" + t1 + "\n"); } }

控制臺打印如下:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ArrayList Elements: [List, Set, Queue, Map] LinkedList Elements: [List, Set, Queue, Map] HashSet Elements: [Map, Queue, Set, List] TreeSet Elements: [List, Map, Queue, Set] HashMap Elements: {Map=HashMap, Queue=PriorityQueue, Set=HashSet, List=ArrayList} TreeMap Elements: {List=ArrayList, Map=HashMap, Queue=PriorityQueue, Set=HashSet}

六、總結

異同點

出處:http://blog.csdn.net/softwave/article/details/4166598

Vector和ArrayList

1,vector是線程同步的,所以它也是線程安全的,而arraylist是線程異步的,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%.如過在集合中使用數據量比較大的數據,用vector有一定的優勢。
3,如果查找一個指定位置的數據,vector和arraylist使用的時間是相同的,都是0(1),這個時候使用vector和arraylist都可以。而如果移動一個指定位置的數據花費的時間為0(n-i)n為總長度,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數據所花費的時間為0(1),而查詢一個指定位置的數據時花費的時間為0(i)。

ArrayList 和Vector是采用數組方式存儲數據,此數組元素數大於實際存儲的數據以便增加和插入元素,都允許直接序號索引元素,但是插入數據要設計到數組元素移動等內存操作,所以索引數據快插入數據慢,Vector由於使用了synchronized方法(線程安全)所以性能上比ArrayList要差,LinkedList使用雙向鏈表實現存儲,按序號索引數據需要進行向前或向後遍歷,但是插入數據時只需要記錄本項的前後項即可,所以插入數度較快!

Aarraylist和Linkedlist

1.ArrayList是實現了基於動態數組的數據結構,LinkedList基於鏈表的數據結構。

2.對於隨機訪問get和set,ArrayList覺得優於LinkedList,因為LinkedList要移動指針。

3.對於新增和刪除操作add和remove,LinedList比較占優勢,因為ArrayList要移動數據。

這一點要看實際情況的。若只對單條數據插入或刪除,ArrayList的速度反而優於LinkedList。但若是批量隨機的插入刪除數據,LinkedList的速度大大優於ArrayList. 因為ArrayList每插入一條數據,要移動插入點及之後的所有數據。

HashMap與TreeMap

1、HashMap通過hashcode對其內容進行快速查找,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)。HashMap中元素的排列順序是不固定的)。

2、 HashMap通過hashcode對其內容進行快速查找,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)。集合框架”提供兩種常規的Map實現:HashMap和TreeMap (TreeMap實現SortedMap接口)。

3、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定義順序遍歷鍵,那麽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。 這個TreeMap沒有調優選項,因為該樹總處於平衡狀態。

hashtable與hashmap

1、歷史原因:Hashtable是基於陳舊的Dictionary類的,HashMap是Java 1.2引進的Map接口的一個實現 。

2、同步性:Hashtable是線程安全的,也就是說是同步的,而HashMap是線程序不安全的,不是同步的 。

3、值:只有HashMap可以讓你將空值作為一個表的條目的key或value 。

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