您的位置: 首页  >  文章  >  Java集合

Java集合

分类: 文章 • 2024-04-30 22:07:16

数组和集合区别

长度区别

  • 数组的长度固定
  • 集合的长度可变

内容不同

  • 数组存储的是同一种类型的元素
  • 集合可以存储不同类型的元素

元素的数据类型

  • 数组可以存储基本数据类型，也可以存储引用数据类型
  • 集合只能存储引用数据类型

集合

Java集合框架包含的内容

Java集合

Collection：接口存储一组不唯一，无序的对象

List：接口存储一组不唯一，有序的对象（存储顺序和取出顺序一致）

Set：接口存储一组唯一，无序的对象（存储顺序和取出顺序不一致）

Map：接口存储一组键值对象，提供key到value的映射（key唯一，value不唯一）

collection接口

添加方法

boolean add(E e)//添加一个元素
boolean addAll(Collection<? extends E> c)//添加一个集合元素

删除方法

void clear()//移除所有元素
boolean remove(Object o)//移除一个元素
boolean removeAll(Collection<?> c)//移除一个集合元素，只要有一个元素被移除，就返回true

判断方法

boolean isEmpty()//判断集合是否为空
boolean contains()//判断集合中是否包含指定元素
boolean containsAll()//判断集合中是否包含指定的集合元素，只有包含所有元素，才返回true

获取方法

Iterator<E> iterator()//迭代器，集合的专用遍历方式
Iterator i = 集合对象.iterator;
while(i.hasNext()){
    i.next();
}
不要多次使用next()方法，因为每次使用都是访问一个对象。
迭代器是依赖于集合存在的，遍历集合后修改元素，会发生并发修改异常。、

int size()//元素的个数
boolean retainAll(Collection<?> c)//仅保留两个集合都有的元素，A与B做交集，最终的结果保存在A中，B不变，返回值表示的是A是否发生过改变。
Object[] toArray()//把集合转换为数组

List接口

boolean add(Object o)//在列表的末尾顺序添加元素，起始索引位置从0开始
void add(int index,Object o)//在指定的索引位置添加元素。索引位置必须介于0和列表中元素个数之间。
boolean contains(Object o)//判断列表中是否存在指定元素
Object get(int index)//返回指定索引位置处的元素。取出的元素是Object类型，使用前需要进行强制类型转换。
boolean remove(Object o)//从列表中删除元素
Object remove(int index)//从列表中删除指定位置元素，起始索引位置从0开始
E set(int index,E element)//用指定元素替换列表中指定位置的元素
int size()//返回列表中的元素个数
int indexOf(Object o)//返回此列表中第一次出现的指定元素的索引，如果此列表不包含该元素，则返回-1
int lastIndexOf(Object o)//返回此列表中最后出现的指定元素的索引，如果此列表不包含该元素，则返回-1
List<E> subList(int fromIndex,int toIndex)//返回列表中指定的fromIndex(包括)和toIndex(不包括)之间的部分视图
ListIterator listIterator()//逆向遍历，但是必须先正向遍历

ArrayList

ArrayList()构造一个初始容量为10的空列表。

底层数据结构是数组，查询快，增删慢。线程不安全，效率高。

LinkedList

底层数据结构是链表，查询慢，增删快。线程不安全，效率高。

void addFirst(Object o)//在列表的首部添加元素
void addLast(Object o)//在列表的末尾添加元素
Object getFirst()//返回列表中的第一个元素
Object getLast()//返回列表中的最后一个元素
Object removeFirst()//删除并返回列白哦中的第一个元素
Object removeLast()//删除并返回列表中的最后一个元素

挽救的子类Vector

底层数据结构是数组，查询快，增删慢。线程安全，效率低。

void addElement(E obj)//添加
E elementAt(int index)//获取

Set接口

散列存放HashSet

里面不能存放重复元素，而且是采用散列的存储方式，所以是没有顺序的。

不保证set的迭代顺序，特别是他不保证该顺序恒久不变。

HashSet如何保证元素唯一性

底层数据结构是哈希表（元素是链表的数组）。

哈希表依赖于哈希值存储。

添加功能底层依赖两个方法：hashCode()和equals()。

给hashset存放对象必须实现Comparator接口

Java集合

LinkedHashSet

底层数据结构由哈希表和链表组成，元素有序唯一。

由链表表示元素有序，由哈希表表示元素唯一。

有序存放TreeSet

能够对元素按照某种规则进行排序。

排序有两种方式：

自然排序（元素具备比较性）：让元素所属的类实现Comparable接口

比较器排序（集合具备比较性）：让集合构造方法接收Comparator的实现类对象

集合特点：有序和唯一

Java集合 

一个普通的类对象是不能TreeSet集合中加入的，如果直接加入会出现以下异常：java.lang.ClassCaseException，如果想要使用TreeSet则对象所在的类必须实现Compable接口。从TreeSet类的定义中可以发现，TreeSet里实现了sortedSet接口，此接口主要是用于排序操作的。

针对Collection集合我们到底使用哪一个?

判断唯一：

  • Y：Set
    • 判断排序：
      • Y：TreeSet
      • N：HashSet
  • N： List
    • 判断线程安全：
      • Y：Vector
      • N：ArrayList（查询）或LinkedList（增删）

Map接口

将键映射到值的对象，一个映射不能包含重复的键，每个键最多只能映射到一个值。

Map接口和Collection接口的不同

Map是双列的，Collection是单列的

Map的键唯一，Collection的子体系Set是唯一的

Map集合的数据结构值针对键有效，跟值无关；Collection集合的数据结构是针对元素有效

方法

Object put(Object key,Object val)//以“键-值对”的方式进行存储
Object get(Object key)//根据键返回相关的值，如果不存在指定的键，返回null
Object remove(Object key)//删除由指定的键映射的“键-值对”
int size()//返回元素个数
Set keySet()//返回键的集合
Collection values()//返回值的集合
boolean containsKey(Object key)//如果存在由指定的键映射的“键-值对”，返回true

Map集合遍历

Java中的所有map都实现了Map接口，以下方法适用于任何map实现（HashMap，TreeMap，LinkedHashMap，Hashtable，等等）

  • 方法一：在for-each循环中使用entries来遍历

这是最常见的并且在大多数情况下也是最可取的遍历方式，在键值都需要时使用。

Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
for(Map.Entry<Integer, Integer> entry : map.entrySet()) {
    System.out.println("Key = " + entry.getKey() + ", Value = " + entry.getValue());   
}

注意：for-each循环在java5中被引入，所以该方法只能应用于java5或更高的版本中。如果你遍历的是一个空的map对象，for-each循环将抛出NullPointerException，因此在遍历前你总是应该检查空引用。

  • 方法二：在for-each循环中遍历keys或values

如果只需要map中的键或者值，你可以通过keySet或values来实现遍历，而不是用entrySet。

Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
//遍历map中的键
for (Integer key : map.keySet()) {
    System.out.println("Key = " + key);
}  
//遍历map中的值
for (Integer value : map.values()) {
    System.out.println("Value = " + value);  
}

该方法比entrySet遍历在性能上稍好（快了10%），而且代码更加干净。

  • 方法三：使用Iterator遍历

使用泛型：

Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
Iterator<Map.Entry<Integer, Integer>> entries = map.entrySet().iterator();  
while (entries.hasNext()) {   
    Map.Entry<Integer, Integer> entry = entries.next();   
    System.out.println("Key = " + entry.getKey() + ", Value = " + entry.getValue());  
}

不使用泛型：

Map map = new HashMap();  
Iterator entries = map.entrySet().iterator();  
while (entries.hasNext()) {  
    Map.Entry entry = (Map.Entry) entries.next();  
    Integer key = (Integer)entry.getKey();  
    Integer value = (Integer)entry.getValue();  
    System.out.println("Key = " + key + ", Value = " + value);  
}

你也可以在keySet和values上应用同样的方法。

该种方式看起来冗余却有其优点所在。首先，在老版本java中这是惟一遍历map的方式。另一个好处是，你可以在遍历时调用iterator.remove()来删除entries，另两个方法则不能。根据javadoc的说明，如果在for-each遍历中尝试使用此方法，结果是不可预测的。

从性能方面看，该方法类同于for-each遍历（即方法二）的性能。

  • 方法四：通过键找值遍历（效率低）
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
for (Integer key : map.keySet()) {    
    Integer value = map.get(key);   
    System.out.println("Key = " + key + ", Value = " + value);  
}

作为方法一的替代，这个代码看上去更加干净；但实际上它相当慢且无效率。因为从键取值是耗时的操作（与方法一相比，在不同的Map实现中该方法慢了20%~200%）。如果你安装了FindBugs，它会做出检查并警告你关于哪些是低效率的遍历。所以尽量避免使用。

  • 总结

如果仅需要键(keys)或值(values)使用方法二。如果你使用的语言版本低于java 5，或是打算在遍历时删除entries，必须使用方法三。否则使用方法一(键值都要)。

HashMap

基于哈希表的Map接口实现，保证键的唯一性。

无序存放的，是新的操作类，key不允许重复。

Hashtable和HashMap的区别

Hashtable：线程安全，效率低，不允许null键和null值。

HashMap：线程不安全，效率高，允许null键和null值。

TreeMap

键是红黑树结构，可以保证键的排序和唯一性。

可以排序的Map集合，按集合中的key排序，key不允许重复。

collections

是针对集合进行操作的工具类，都是静态方法。

相关推荐