JAVA集合類(lèi)匯總

一、集合與數(shù)組

數(shù)組（可以存儲(chǔ)基本數(shù)據(jù)類(lèi)型）是用來(lái)存現(xiàn)對(duì)象的一種容器，但是數(shù)組的長(zhǎng)度固定，不適合在對(duì)象數(shù)量未知的情況下使用。

集合（只能存儲(chǔ)對(duì)象，對(duì)象類(lèi)型可以不一樣）的長(zhǎng)度可變，可在多數(shù)情況下使用。

二、層次關(guān)系

如圖所示：圖中，實(shí)線邊框的是實(shí)現(xiàn)類(lèi)，折線邊框的是抽象類(lèi)，而點(diǎn)線邊框的是接口

Collection接口是集合類(lèi)的根接口，Java中沒(méi)有提供這個(gè)接口的直接的實(shí)現(xiàn)類(lèi)。但是卻讓其被繼承產(chǎn)生了兩個(gè)接口，就是Set和List。Set中不能包含重復(fù)的元素。List是一個(gè)有序的集合，可以包含重復(fù)的元素，提供了按索引訪問(wèn)的方式。

Map是Java.util包中的另一個(gè)接口，它和Collection接口沒(méi)有關(guān)系，是相互獨(dú)立的，但是都屬于集合類(lèi)的一部分。Map包含了key-value對(duì)。Map不能包含重復(fù)的key，但是可以包含相同的value。

Iterator，所有的集合類(lèi)，都實(shí)現(xiàn)了Iterator接口，這是一個(gè)用于遍歷集合中元素的接口，主要包含以下三種方法：

1.hasNext（）是否還有下一個(gè)元素。

2.next（）返回下一個(gè)元素。

3.remove（）刪除當(dāng)前元素。

三、幾種重要的接口和類(lèi)簡(jiǎn)介

1、List（有序、可重復(fù)）

List里存放的對(duì)象是有序的，同時(shí)也是可以重復(fù)的，List關(guān)注的是索引，擁有一系列和索引相關(guān)的方法，查詢(xún)速度快。因?yàn)橥鵯ist集合里插入或刪除數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)伴隨著后面數(shù)據(jù)的移動(dòng)，所有插入刪除數(shù)據(jù)速度慢。

2、Set（無(wú)序、不能重復(fù)）

Set里存放的對(duì)象是無(wú)序，不能重復(fù)的，集合中的對(duì)象不按特定的方式排序，只是簡(jiǎn)單地把對(duì)象加入集合中。

3、Map（鍵值對(duì)、鍵唯一、值不唯一）

Map集合中存儲(chǔ)的是鍵值對(duì)，鍵不能重復(fù)，值可以重復(fù)。根據(jù)鍵得到值，對(duì)map集合遍歷時(shí)先得到鍵的set集合，對(duì)set集合進(jìn)行遍歷，得到相應(yīng)的值。

對(duì)比如下：

四、遍歷

在類(lèi)集中提供了以下四種的常見(jiàn)輸出方式：

1）Iterator：迭代輸出，是使用最多的輸出方式。

2）ListIterator：是Iterator的子接口，專(zhuān)門(mén)用于輸出List中的內(nèi)容。

3）foreach輸出：JDK1.5之后提供的新功能，可以輸出數(shù)組或集合。

4）for循環(huán)

代碼示例如下：

for的形式：for（int i=0;i《arr.size（）;i++）{。。.}

foreach的形式： for（inti：arr）{。。.}

iterator的形式：

Iterator it = arr.iterator（）;

while（it.hasNext（））{ object o =it.next（）; 。。.}

五、ArrayList和LinkedList

ArrayList和LinkedList在用法上沒(méi)有區(qū)別，但是在功能上還是有區(qū)別的。LinkedList經(jīng)常用在增刪操作較多而查詢(xún)操作很少的情況下，ArrayList則相反。

六、Map集合

實(shí)現(xiàn)類(lèi)：HashMap、Hashtable、LinkedHashMap和TreeMap

HashMap

HashMap是最常用的Map，它根據(jù)鍵的HashCode值存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)鍵可以直接獲取它的值，具有很快的訪問(wèn)速度，遍歷時(shí)，取得數(shù)據(jù)的順序是完全隨機(jī)的。因?yàn)殒I對(duì)象不可以重復(fù)，所以HashMap最多只允許一條記錄的鍵為Null，允許多條記錄的值為Null，是非同步的

Hashtable

Hashtable與HashMap類(lèi)似，是HashMap的線程安全版，它支持線程的同步，即任一時(shí)刻只有一個(gè)線程能寫(xiě)Hashtable，因此也導(dǎo)致了Hashtale在寫(xiě)入時(shí)會(huì)比較慢，它繼承自Dictionary類(lèi)，不同的是它不允許記錄的鍵或者值為null，同時(shí)效率較低。

ConcurrentHashMap

線程安全，并且鎖分離。ConcurrentHashMap內(nèi)部使用段（Segment）來(lái)表示這些不同的部分，每個(gè)段其實(shí)就是一個(gè)小的hash table，它們有自己的鎖。只要多個(gè)修改操作發(fā)生在不同的段上，它們就可以并發(fā)進(jìn)行。

LinkedHashMap

LinkedHashMap保存了記錄的插入順序，在用Iteraor遍歷LinkedHashMap時(shí)，先得到的記錄肯定是先插入的，在遍歷的時(shí)候會(huì)比HashMap慢，有HashMap的全部特性。

TreeMap

TreeMap實(shí)現(xiàn)SortMap接口，能夠把它保存的記錄根據(jù)鍵排序，默認(rèn)是按鍵值的升序排序（自然順序），也可以指定排序的比較器，當(dāng)用Iterator遍歷TreeMap時(shí)，得到的記錄是排過(guò)序的。不允許key值為空，非同步的；

map的遍歷

第一種：KeySet（）

將Map中所有的鍵存入到set集合中。因?yàn)閟et具備迭代器。所有可以迭代方式取出所有的鍵，再根據(jù)get方法。獲取每一個(gè)鍵對(duì)應(yīng)的值。 keySet（）：迭代后只能通過(guò)get（）取key 。

取到的結(jié)果會(huì)亂序，是因?yàn)槿〉脭?shù)據(jù)行主鍵的時(shí)候，使用了HashMap.keySet（）方法，而這個(gè)方法返回的Set結(jié)果，里面的數(shù)據(jù)是亂序排放的。

典型用法如下：

Map map = new HashMap（）;

map.put（“key1”，“l(fā)isi1”）;

map.put（“key2”，“l(fā)isi2”）;

map.put（“key3”，“l(fā)isi3”）;

map.put（“key4”，“l(fā)isi4”）;

//先獲取map集合的所有鍵的set集合，keyset（）

Iterator it = map.keySet（）.iterator（）;

//獲取迭代器

while（it.hasNext（））{

Object key = it.next（）;

System.out.println（map.get（key））;

}

第二種：entrySet（）

Set《Map.Entry《K，V》》 entrySet（） //返回此映射中包含的映射關(guān)系的 Set 視圖。（一個(gè)關(guān)系就是一個(gè)鍵-值對(duì)），就是把（key-value）作為一個(gè)整體一對(duì)一對(duì)地存放到Set集合當(dāng)中的。Map.Entry表示映射關(guān)系。entrySet（）：迭代后可以e.getKey（），e.getValue（）兩種方法來(lái)取key和value。返回的是Entry接口。

典型用法如下：

Map map = new HashMap（）;

map.put（“key1”，“l(fā)isi1”）;

map.put（“key2”，“l(fā)isi2”）;

map.put（“key3”，“l(fā)isi3”）;

map.put（“key4”，“l(fā)isi4”）;

//將map集合中的映射關(guān)系取出，存入到set集合

Iterator it = map.entrySet（）.iterator（）;

while（it.hasNext（））{

Entry e =（Entry） it.next（）;

System.out.println（“鍵”+e.getKey （） + “的值為” + e.getValue（））;

}

推薦使用第二種方式，即entrySet（）方法，效率較高。

對(duì)于keySet其實(shí)是遍歷了2次，一次是轉(zhuǎn)為iterator，一次就是從HashMap中取出key所對(duì)于的value。而entryset只是遍歷了第一次，它把key和value都放到了entry中，所以快了。兩種遍歷的遍歷時(shí)間相差還是很明顯的。

七、主要實(shí)現(xiàn)類(lèi)區(qū)別小結(jié)

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(shù)目大于目前集合數(shù)組的長(zhǎng)度時(shí)，vector增長(zhǎng)率為目前數(shù)組長(zhǎng)度的100%，而arraylist增長(zhǎng)率為目前數(shù)組長(zhǎng)度的50%。如果在集合中使用數(shù)據(jù)量比較大的數(shù)據(jù)，用vector有一定的優(yōu)勢(shì)。

3，如果查找一個(gè)指定位置的數(shù)據(jù)，vector和arraylist使用的時(shí)間是相同的，如果頻繁的訪問(wèn)數(shù)據(jù)，這個(gè)時(shí)候使用vector和arraylist都可以。而如果移動(dòng)一個(gè)指定位置會(huì)導(dǎo)致后面的元素都發(fā)生移動(dòng)，這個(gè)時(shí)候就應(yīng)該考慮到使用linklist，因?yàn)樗苿?dòng)一個(gè)指定位置的數(shù)據(jù)時(shí)其它元素不移動(dòng)。

ArrayList 和Vector是采用數(shù)組方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，此數(shù)組元素?cái)?shù)大于實(shí)際存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)以便增加和插入元素，都允許直接序號(hào)索引元素，但是插入數(shù)據(jù)要涉及到數(shù)組元素移動(dòng)等內(nèi)存操作，所以索引數(shù)據(jù)快，插入數(shù)據(jù)慢，Vector由于使用了synchronized方法（線程安全）所以性能上比ArrayList要差，LinkedList使用雙向鏈表實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)，按序號(hào)索引數(shù)據(jù)需要進(jìn)行向前或向后遍歷，但是插入數(shù)據(jù)時(shí)只需要記錄本項(xiàng)的前后項(xiàng)即可，所以插入數(shù)度較快。

arraylist和linkedlist

1.ArrayList是實(shí)現(xiàn)了基于動(dòng)態(tài)數(shù)組的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，LinkedList基于鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

2.對(duì)于隨機(jī)訪問(wèn)get和set，ArrayList覺(jué)得優(yōu)于LinkedList，因?yàn)長(zhǎng)inkedList要移動(dòng)指針。

3.對(duì)于新增和刪除操作add和remove，LinedList比較占優(yōu)勢(shì)，因?yàn)锳rrayList要移動(dòng)數(shù)據(jù)。 這一點(diǎn)要看實(shí)際情況的。若只對(duì)單條數(shù)據(jù)插入或刪除，ArrayList的速度反而優(yōu)于LinkedList。但若是批量隨機(jī)的插入刪除數(shù)據(jù)，LinkedList的速度大大優(yōu)于ArrayList. 因?yàn)锳rrayList每插入一條數(shù)據(jù)，要移動(dòng)插入點(diǎn)及之后的所有數(shù)據(jù)。

HashMap與TreeMap

1、 HashMap通過(guò)hashcode對(duì)其內(nèi)容進(jìn)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(gè)有序的結(jié)果你就應(yīng)該使用TreeMap（HashMap中元素的排列順序是不固定的）。

2、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，那么TreeMap會(huì)更好。使用HashMap要求添加的鍵類(lèi)明確定義了hashCode（）和 equals（）的實(shí)現(xiàn)。

兩個(gè)map中的元素一樣，但順序不一樣，導(dǎo)致hashCode（）不一樣。

同樣做測(cè)試：

在HashMap中，同樣的值的map，順序不同，equals時(shí)，false;

而在treeMap中，同樣的值的map，順序不同，equals時(shí)，true，說(shuō)明，treeMap在equals（）時(shí)是整理了順序了的。

HashTable與HashMap

1、同步性：Hashtable是線程安全的，也就是說(shuō)是同步的，而HashMap是線程序不安全的，不是同步的。

2、HashMap允許存在一個(gè)為null的key，多個(gè)為null的value 。

3、hashtable的key和value都不允許為null。