Java集合框架List-Map-Set

Java集合框架的基本接口/类层次结构:

java.util.Collection [I]

+--java.util.List [I]

+--java.util.ArrayList [C]

+--java.util.LinkedList [C]

+--java.util.Vector [C]

+--java.util.Stack [C]

+--java.util.Set [I]

+--java.util.HashSet [C]

+--java.util.SortedSet [I]

+--java.util.TreeSet [C]

java.util.Map [I]

+--java.util.SortedMap [I]

+--java.util.TreeMap [C]

+--java.util.Hashtable [C]

+--java.util.HashMap [C]

+--java.util.LinkedHashMap [C]

+--java.util.WeakHashMap [C]

[I]:接口

[C]:类

Collection接口

Collection是最基本的集合接口,一个Collection代表一组Object的集合,这些Object被称作Collection的元素。   所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数:无参数的构造函数用于创建一个空的Collection,有一个Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection,这 个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后一个构造函数允许用户复制一个Collection。    如何遍历Collection中的每一个元素?不论Collection的实际类型如何,它都支持一个iterator()的方法,该方法返回一个迭代子,使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。典型的用法如下:

Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子

while(it.hasNext()) {

  Object obj = it.next(); // 得到下一个元素

}

根据用途的不同,Collection又划分为List与Set。

List接口    List继承自Collection接口。List是有序的Collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引(元素在List中的位置,类似于数组下标)来访问List中的元素,这类似于Java的数组。

跟Set集合不同的是,List允许有重复元素。对于满足e1.equals(e2)条件的e1与e2对象元素,可以同时存在于List集合中。当然,也有List的实现类不允许重复元素的存在。

除了具有Collection接口必备的iterator()方法外,List还提供一个listIterator()方法,返回一个 ListIterator接口,和标准的Iterator接口相比,ListIterator多了一些add()之类的方法,允许添加,删除,设定元素, 还能向前或向后遍历。

实现List接口的常用类有LinkedList,ArrayList,Vector和Stack。

LinkedList类

LinkedList实现了List接口,允许null元素。此外LinkedList提供额外的get,remove,insert方法在 LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈(stack),队列(queue)或双向队列(deque)。

注意LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List,则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List:

List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

ArrayList类

ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素,包括null。ArrayList没有同步。

size,isEmpty,get,set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数,添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。

每个ArrayList实例都有一个容量(Capacity),即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加,但是增长算法并 没有定义。当需要插入大量元素时,在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。

和LinkedList一样,ArrayList也是非同步的(unsynchronized)。

Vector类

Vector非常类似ArrayList,但是Vector是同步的。由Vector创建的Iterator,虽然和ArrayList创建的 Iterator是同一接口,但是,因为Vector是同步的,当一个Iterator被创建而且正在被使用,另一个线程改变了Vector的状态(例如,添加或删除了一些元素),这时调用Iterator的方法时将抛出ConcurrentModificationException,因此必须捕获该异常。

Stack 类

Stack继承自Vector,实现一个后进先出的堆栈。Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop方 法,还有peek方法得到栈顶的元素,empty方法测试堆栈是否为空,search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。

Set接口

Set继承自Collection接口。Set是一种不能包含有重复元素的集合,即对于满足e1.equals(e2)条件的e1与e2对象元素,不能同时存在于同一个Set集合里,换句话说,Set集合里任意两个元素e1和e2都满足e1.equals(e2)==false条件,Set最多有一个null元素。

因为Set的这个制约,在使用Set集合的时候,应该注意:

1,为Set集合里的元素的实现类实现一个有效的equals(Object)方法。

2,对Set的构造函数,传入的Collection参数不能包含重复的元素。

请注意:必须小心操作可变对象(Mutable Object)。如果一个Set中的可变元素改变了自身状态导致Object.equals(Object)=true将导致一些问题。

HashSet类

此类实现 Set 接口,由哈希表(实际上是一个 HashMap 实例)支持。它不保证集合的迭代顺序;特别是它不保证该顺序恒久不变。此类允许使用 null 元素。

HashSet不是同步的,需要用以下语句来进行S同步转换:

Set s = Collections.synchronizedSet(new HashSet(...));

Map接口

Map没有继承Collection接口。也就是说Map和Collection是2种不同的集合。Collection可以看作是(value)的集合,而Map可以看作是(key,value)的集合。

Map接口由Map的内容提供3种类型的集合视图,一组key集合,一组value集合,或者一组key-value映射关系的集合。

Hashtable类

Hashtable继承Map接口,实现一个key-value映射的哈希表。任何非空(non-null)的对象都可作为key或者value。

添加数据使用put(key, value),取出数据使用get(key),这两个基本操作的时间开销为常数。

Hashtable 通过initial capacity和load factor两个参数调整性能。通常缺省的load factor 0.75较好地实现了时间和空间的均衡。增大load factor可以节省空间但相应的查找时间将增大,这会影响像get和put这样的操作。

使用Hashtable的简单示例如下,将1,2,3放到Hashtable中,他们的key分别是”one”,”two”,”three”:

Hashtable numbers = new Hashtable();

numbers.put("one", new Integer(1));

numbers.put("two", new Integer(2));

numbers.put("three", new Integer(3));

要取出一个数,比如2,用相应的key:

Integer n = (Integer)numbers.get("two");

System.out.println("two =" + n);

由于作为key的对象将通过计算其散列函数来确定与之对应的value的位置,因此任何作为key的对象都必须实现hashCode和equals方 法。hashCode和equals方法继承自根类Object,如果你用自定义的类当作key的话,要相当小心,按照散列函数的定义,如果两个对象相 同,即obj1.equals(obj2)=true,则它们的hashCode必须相同,但如果两个对象不同,则它们的hashCode不一定不同,如 果两个不同对象的hashCode相同,这种现象称为冲突,冲突会导致操作哈希表的时间开销增大,所以尽量定义好的hashCode()方法,能加快哈希
表的操作。

如果相同的对象有不同的hashCode,对哈希表的操作会出现意想不到的结果(期待的get方法返回null),要避免这种问题,只需要牢记一条:要同时复写equals方法和hashCode方法,而不要只写其中一个。

Hashtable是同步的。

HashMap类

HashMap和Hashtable类似,不同之处在于HashMap是非同步的,并且允许null,即null value和null key。,但是将HashMap视为Collection时(values()方法可返回Collection),其迭代子操作时间开销和HashMap 的容量成比例。因此,如果迭代操作的性能相当重要的话,不要将HashMap的初始化容量设得过高,或者load factor过低。

WeakHashMap类

WeakHashMap是一种改进的HashMap,它对key实行“弱引用”,如果一个key不再被外部所引用,那么该key可以被GC回收。

对集合操作的工具类

Java提供了java.util.Collections,以及java.util.Arrays类简化对集合的操作

java.util.Collections主要提供一些static方法用来操作或创建Collection,Map等集合。

java.util.Arrays主要提供static方法对数组进行操作。。

总结:

如果涉及到堆栈,队列等操作,应该考虑用List,对于需要快速插入,删除元素,应该使用LinkedList,如果需要快速随机访问元素,应该使用ArrayList。

如果程序在单线程环境中,或者访问仅仅在一个线程中进行,考虑非同步的类,其效率较高,如果多个线程可能同时操作一个类,应该使用同步的类。

在除需要排序时使用TreeSet,TreeMap外,都应使用HashSet,HashMap,因为他们 的效率更高。

要特别注意对哈希表的操作,作为key的对象要正确复写equals和hashCode方法。

容器类仅能持有对象引用(指向对象的指针),而不是将对象信息copy一份至数列某位置。一旦将对象置入容器内,便损失了该对象的型别信息。

尽量返回接口而非实际的类型,如返回List而非ArrayList,这样如果以后需要将ArrayList换成LinkedList时,客户端代码不用改变。这就是针对抽象编程。

注意:

1、Collection没有get()方法来取得某个元素。只能通过iterator()遍历元素。

2、Set和Collection拥有一模一样的接口。

3、List,可以通过get()方法来一次取出一个元素。使用数字来选择一堆对象中的一个,get(0)...。(add/get)

4、一般使用ArrayList。用LinkedList构造堆栈stack、队列queue。

5、Map用 put(k,v) / get(k),还可以使用containsKey()/containsValue()来检查其中是否含有某个key/value。

HashMap会利用对象的hashCode来快速找到key。

6、Map中元素,可以将key序列、value序列单独抽取出来。

使用keySet()抽取key序列,将map中的所有keys生成一个Set。

使用values()抽取value序列,将map中的所有values生成一个Collection。

为什么一个生成Set,一个生成Collection?那是因为,key总是独一无二的,value允许重复。

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直接拿来用!超实用的Java数组技巧攻略

摘要:本文分享了关于Java数组最顶级的11大方法,帮助你解决工作流程问题,无论是运用在团队环境或是在私人项目中,你都可以直接拿来用。

0.  声明一个数组(Declare an array)

String[] aArray = new String[5];

String[] bArray = {"a","b","c", "d", "e"};

String[] cArray = new String[]{"a","b","c","d","e"};

1.  在Java中输出一个数组(Print an array in Java)

int[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };

String intArrayString = Arrays.toString(intArray);

// print directly will print reference value

System.out.println(intArray);

// [[email protected]

System.out.println(intArrayString);

// [1, 2, 3, 4, 5]

2. 从数组中创建数组列表(Create an ArrayList from an array)

String[] stringArray = { "a", "b", "c", "d", "e" };

ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>(Arrays.asList(stringArray));

System.out.println(arrayList);

// [a, b, c, d, e]

3. 检查数组中是否包含特定值(Check if an array contains a certain value)

String[] stringArray = { "a", "b", "c", "d", "e" };

boolean b = Arrays.asList(stringArray).contains("a");

System.out.println(b);

// true

4. 连接两个数组( Concatenate two arrays)

int[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };

int[] intArray2 = { 6, 7, 8, 9, 10 };

// Apache Commons Lang library

int[] combinedIntArray = ArrayUtils.addAll(intArray, intArray2);

5. 声明一个数组内链(Declare an array inline )

method(new String[]{"a", "b", "c", "d", "e"});

6. 将数组元素加入到一个独立的字符串中(Joins the elements of the provided array into a single String)

// containing the provided list of elements

// Apache common lang

String j = StringUtils.join(new String[] { "a", "b", "c" }, ", ");

System.out.println(j);

// a, b, c

7. 将数组列表转换成一个数组 (Covnert an ArrayList to an array)

String[] stringArray = { "a", "b", "c", "d", "e" };

ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>(Arrays.asList(stringArray));

String[] stringArr = new String[arrayList.size()];

arrayList.toArray(stringArr);

for (String s : stringArr)

System.out.println(s);

8. 将数组转换成一个集合(Convert an array to a set)

Set<String> set = new HashSet<String>(Arrays.asList(stringArray));

System.out.println(set);

//[d, e, b, c, a]

9. 反向数组(Reverse an array)

int[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };

ArrayUtils.reverse(intArray);

System.out.println(Arrays.toString(intArray));

//[5, 4, 3, 2, 1]

10. 删除数组元素(Remove element of an array)

int[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };

int[] removed = ArrayUtils.removeElement(intArray, 3);//create a new array

System.out.println(Arrays.toString(removed));

One more – convert int to byte array

byte[] bytes = ByteBuffer.allocate(4).putInt(8).array();

for (byte t : bytes) {

System.out.format("0x%x ", t);

}

http://wangzhaoli.blog.51cto.com/7607113/1257601

http://blog.csdn.net/dlf123321/article/details/40824877

时间: 2024-10-13 05:39:52

Java集合框架List-Map-Set的相关文章

Java集合框架中Map接口的使用

在我们常用的Java集合框架接口中,除了前面说过的Collection接口以及他的根接口List接口和Set接口的使用,Map接口也是一个经常使用的接口,和Collection接口不同,Map接口并不是线性的存放对象的引用,Map接口提供了一种映射关系,所有的元素都是以键值对(Entry类型对象实例)的方式存储的,所以能够根据key快速查找value,key是映射关系的索引,value是key所指向的对象,注意,这里的value不是一个数值,而是一个对象的引用,Java集合框架的元素均是指对象!

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java集合框架07——Map架构与源码分析

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Java 集合框架之 Map

Hashtable Hashtable 的实例有两个参数影响其性能:初始容量 和加载因子.容量 是哈希表中桶 的数量,初始容量就是哈希表创建时的容量.注意,哈希表的状态为 open:在发生“哈希冲突”的情况下,单个桶会存储多个条目,这些条目必须按顺序搜索.加载因子 是对哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一个尺度.初始容量和加载因子这两个参数只是对该实现的提示.关于何时以及是否调用 rehash 方法的具体细节则依赖于该实现. 通常,默认加载因子(.75)在时间和空间成本上寻求一种折衷.加载

I学霸官方免费教程三十三:Java集合框架之Map集合

Map接口 Map集合采用键值对(key-value)的方式存储数据,其中键不可以重复.值可以重复. 常用类有HashMap.TreeMap和Properties HashMap类 假如,现在我有一个集合,集合中存储着一批WiFi的名称和密码,现在要求通过名称快速找到密码.这样的需求使用List集合实现起来非常困难,Java为我们提供了另一种形式的集合,可以很好的解决这样的问题.就是Map集合. 实例: package map.hashMap; import java.util.HashMap;

JavaSE入门学习37:Java集合框架之Map接口及其实现类HashMap和TreeMap

一Map接口 Map接口中的每个成员方法由一个关键字(key)和一个值(value)构成.Map接口不直接继承于Collection接口,因 为它包装的是一组成对的"键-值"对象的集合,而且在Map接口的集合中也不能有重复的key出现,因为每个键只能与 一个成员元素相对应. Map接口定义了存储"键(key)--值(value)映射对"的方法.实现Map接口的类用来存储键值对.Map接口中包含 了一个keySet()方法,用于返回Map中所有key组成的Set集合.

【转】Java集合框架List,Map,Set等全面介绍

原文网址:http://android.blog.51cto.com/268543/400557 Java Collections Framework是Java提供的对集合进行定义,操作,和管理的包含一组接口,类的体系结构. Java集合框架的基本接口/类层次结构: java.util.Collection [I]+--java.util.List [I]   +--java.util.ArrayList [C]   +--java.util.LinkedList [C]   +--java.u

我所理解Java集合框架的部分的使用(Collection和Map)

所谓集合,就是和数组类似--一组数据.java中提供了一些处理集合数据的类和接口,以供我们使用. 由于数组的长度固定,处理不定数量的数据比较麻烦,于是就有了集合. 以下是java集合框架(短虚线表示接口,长虚线表示抽象类,实线表示类,箭头表示实现接口或者继承)(在网络上找的图,不知道原作者,侵权请联系我删除)(总之,关系很复杂,所以不用记得这个图,只是用来吓吓人而已的). 下面贴上个人理解之精简版之Collection(集)和Map(地图?暂且这么理解吧),话说思维导图蛮好用,以下是两幅思维导图

Java集合框架--List、Set、Map

Java集合框架接口和类的层次结构: java.util.Collection [I] +--java.util.List [I] +--java.util.ArrayList [C] +--java.util.LinkedList [C] +--java.util.Vector [C] +--java.util.Stack [C] +--java.util.Set [I] +--java.util.HashSet [C] +--java.util.SortedSet [I] +--java.u