Java中集合總結

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結構分析

• 陣列 : 查詢快,增刪慢
• 連結串列 : 查詢慢,增刪快
• 雜湊表 : 保證元素的唯一

引用塊內容

Collection

List

特點: 有序且可重複的

ArrayList

• 底層資料結構是陣列,查詢快,增刪慢
• 執行緒不安全,效率高

Vector

• 底層資料結構是陣列,查詢快,增刪慢
• 執行緒安全,效率低

LinkedList

• 底層資料結構是連結串列,查詢慢,增刪快
• 執行緒不安全,效率高

Set

特點: 無序且不可重複的

HashSet

• 底層資料結構是雜湊表。
  
  • 雜湊表依賴兩個方法：hashCode()和equals()
  • 執行順序 :
    
    1. 先判斷hashCode()值是否相同
    2. 如果是,繼續執行equal(),看其返回值
       
       • true : 說明元素重複,不新增
       • fasle : 直接新增到集合中
    3. 如果否,直接新增到集合中
  • 最終 :
    
    • 自動生成hashCode()和equals()方法即可

LinkedHashSet

• 底層資料結構由連結串列和雜湊表組成。
• 由連結串列保證元素有序。
• 由雜湊表保證元素唯一。

TreeSet

• 底層資料結構是紅黑樹。(是一種自平衡的二叉樹)
• 如何保證元素唯一性呢?
  
  • 根據比較的返回值是否是0來決定
• 如何保證元素的排序呢?
  
  • 兩種方式
    
    1. 自然排序(元素具備比較性)
       
       • 讓元素所屬的類實現Comparable介面
    2. 比較器排序(集合具備比較性)
       
       • 讓集合接收一個Comparator的實現類物件

Map

HashMap

在JDK1.8之前,HashMap底層是基於雜湊表的,資料結構是陣列+連結串列
在JDK1.8,引入了紅黑樹,資料結構是陣列+連結串列+紅黑樹

JDK1.8的HashMap

引入原因 : 提高HashMap的效能

• 解決發生雜湊碰撞後,連結串列過長從而導致索引效率慢的問題
• 具體:
  
  • 利用紅黑樹快速增刪改查的特點
  • 時間複雜度從O(n) 降為 O(logn)

應用場景

• 當連結串列長度>8時,將該連結串列轉換成紅黑樹
• 即紅黑樹作為儲存資料&解決Hash衝突的第3方案
  
  1. 無衝突時:存放陣列
  2. 衝突&連結串列長度<8時:存放在單鏈表
  3. 衝突&連結串列長度>8時:存放在紅黑樹

Hashtable

• 底層資料結構是雜湊表。
  
  • 雜湊表依賴兩個方法：hashCode()和equals()
  • 執行順序 :
    
    1. 先判斷hashCode()值是否相同
    2. 如果是,繼續執行equal(),看其返回值
       
       • true : 說明元素重複,不新增
       • fasle : 直接新增到集合中
    3. 如果否,直接新增到集合中
  • 最終 :
    
    • 自動生成hashCode()和equals()方法即可

LinkedHashMap

• 底層資料結構由連結串列和雜湊表組成。
• 由連結串列保證元素有序。
• 由雜湊表保證元素唯一。

TreeMap

• 底層資料結構是紅黑樹。(是一種自平衡的二叉樹)
• 如何保證元素唯一性呢?
  
  • 根據比較的返回值是否是0來決定
• 如何保證元素的排序呢?
  
  • 兩種方式
    
    1. 自然排序(元素具備比較性)
       
       • 讓元素所屬的類實現Comparable介面
    2. 比較器排序(集合具備比較性)
       
       • 讓集合接收一個Comparator的實現類物件

按照實現介面分類：

• 實現Map介面的有：EnumMap、IdentityHashMap、HashMap、LinkedHashMap、WeakHashMap、TreeMap

• 實現List介面的有：ArrayList、LinkedList

• 實現Set介面的有：HashSet、LinkedHashSet、TreeSet

• 實現Queue介面的有：PriorityQueue、LinkedList、ArrayQueue

根據底層實現的資料結構分類：

• 底層以陣列的形式實現：EnumMap、ArrayList、ArrayQueue
• 底層以連結串列的形式實現：LinkedHashSet、LinkedList、LinkedHashMap
• 底層以hash table的形式實現：HashMap、HashSet、LinkedHashMap、LinkedHashSet、WeakHashMap、IdentityHashMap
• 底層以紅黑樹的形式實現：TreeMap、TreeSet
• 底層以二叉堆的形式實現：PriorityQueue

參考

參考文章

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