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集合类(Collection) List/Set/Map... 的区别和联系

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关键字: 集合类    

Collection :List、Set
Map :HashMap、 HashTable

如何在它们之间选择


一、Array , Arrays

Java所有“存储及随机访问一连串对象”的做法,array是最有效率的一种。

1、
效率高,但容量固定且无法动态改变。
array还有一个缺点是,无法判断其中实际存有多少元 素,length只是告诉我们array的容量。

2、Java中有一个Arrays类,专门用来操作 array
    arrays中拥有一组static函数,
equals():比较两个array 是否相等。array拥有相同元素个数,且所有对应元素两两相等。
fill():将值填入array中。
sort():用来对array 进行排序。
binarySearch():在排好序的array中寻找元素。
System.arraycopy():array的复制。


二、Collection , Map

若撰写程序时不知道究竟需要多少对象,需要在空间不足时自动扩增容量,则需要使用容器类库,array不适用。

1、Collection 和 Map 的区别

容器内每个为之所存储的元素个数不同。
Collection类型者,每个位置只有一个元素。
Map 类型者,持有 key-value pair,像个小型数据库。

2、各自旗下的子类关系

Collection
    --List :将以特定次序存储元素。所以取出来的顺序可能和放入顺序不同。
          --ArrayList / LinkedList / Vector
    --Set : 不能含有重复的元素
          --HashSet / TreeSet
Map
    --HashMap
    -- HashTable
    -- TreeMap

3、其他特征

* List,Set,Map将持有对象一律视为Object型别。
* Collection、List、Set、Map都是接口,不能实例化。
   继承自它们的 ArrayList, Vector, HashTable, HashMap是具象class,这些才可被实例化。
* vector容器确切知道它所持有的对象隶属什么型别。vector不进行边界检查。


三、Collections

Collections是针对集合类的一个帮助类。 提 供了一系列静态 方法实现对各种集合的搜索、排序、线程完全化等操作。
相当于对 Array进行类似操作的类——Arrays。
如,Collections.max(Collection coll); 取coll中最大的元素。
    Collections.sort(List list); 对list中元素排序

四、如何选择?

1、容器类和Array的区别、择取
   * 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。

2、
* 在各种Lists中,最好的做法是以ArrayList作为缺省选择。当插入、删除频繁时,使用LinkedList();
     Vector总是比ArrayList慢,所以要尽量避免使用。
* 在各种Sets中,HashSet通常优于HashTree(插入、查找)。只有当需要产生一个经过排序的序列,才用TreeSet。
     HashTree存在的唯一理由:能够维护其内元素的排序状态。
* 在各种Maps中
     HashMap用于快速查找。
* 当元素个数固定,用Array,因为Array效率是最高的。

结论:最常用的是 ArrayList,HashSet,HashMap,Array。


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。
    * hashing
       哈希码就是将对象的信息经过一些转变形成一个独一无二的int值,这个值存储在一个array中。
       我们都知道所有存储结构中,array查找速度是最快的。所以,可以加速查找。
      
       发生碰撞时,让array指向多个values。即,数组每个位置上又生成一个梿表。

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。

 

这些都代表了 Java 中的集合,这里主要从其元素是否有序,是否可重复来进行区别记忆,以便恰当地使用,当然还存在同步方面的差异,见上一篇相 关文章。
有序否
允许元素重复否
Collection
List
Set
AbstractSet
HashSet
TreeSet
是(用二叉树排序)
Map
AbstractMap
使用 key-value 来映射和存储数据, Key 必须惟一, value 可以重复
HashMap
TreeMap
是(用二叉树排序)
List 接口对Collection进行了简单的扩充,它的具体实现类常用的有ArrayList和LinkedList。你可以将任何东西放到一个List容器 中,并在需要时从中取出。ArrayList从其命名中可以看出它是一种类似数组的形式进行存储,因此它的随机访问速度极快,而LinkedList的内 部实现是链表,它适合于在链表中间需要频繁进行插入和删除操作。在具体应用时可以根据需要自由选择。前面说的Iterator只能对容器进行向前遍历,而 ListIterator则继承了Iterator的思想,并提供了对List进行双向遍历的方法。

Set接口也是 Collection的一种扩展,而与List不同的时,在Set中的对象元素不能重复,也就是说你不能把同样的东西两次放入同一个Set容器中。它的常 用具体实现有HashSet和TreeSet类。HashSet能快速定位一个元素,但是你放到HashSet中的对象需要实现hashCode()方 法,它使用了前面说过的哈希码的算法。而TreeSet则将放入其中的元素按序存放,这就要求你放入其中的对象是可排序的,这就用到了集合框架提供的另外 两个实用类Comparable和Comparator。一个类是可排序的,它就应该实现Comparable接口。有时多个类具有相同的排序算法,那就 不需要在每分别重复定义相同的排序算法,只要实现Comparator接口即可。集合框架中还有两个很实用的公用类:Collections和 Arrays。Collections提供了对一个Collection容器进行诸如排序、复制、查找和填充等一些非常有用的方法,Arrays则是对一 个数组进行类似的操作。


Map是一种把键对象和值对象进行关联的容器,而一个值对象又可以是一个Map,依次类推,这样就可 形成一个多级映射。对于键对象来说,像Set一样,一个Map容器中的键对象不允许重复,这是为了保持查找结果的一致性;如果有两个键对象一样,那你想得 到那个键对象所对应的值对象时就有问题了,可能你得到的并不是你想的那个值对象,结果会造成混乱,所以键的唯一性很重要,也是符合集合的性质的。当然在使 用过程中,某个键所对应的值对象可能会发生变化,这时会按照最后一次修改的值对象与键对应。对于值对象则没有唯一性的要求。你可以将任意多个键都映射到一 个值对象上,这不会发生任何问题(不过对你的使用却可能会造成不便,你不知道你得到的到底是那一个键所对应的值对象)。Map有两种比较常用的实现: HashMap和TreeMap。HashMap也用到了哈希码的算法,以便快速查找一个键,TreeMap则是对键按序存放,因此它便有一些扩展的方 法,比如firstKey(),lastKey()等,你还可以从TreeMap中指定一个范围以取得其子Map。键和值的关联很简单,用pub (Object key,Object value)方法即可将一个键与一个值对象相关联。用get(Object key)可得到与此key对象所对应的值对象。
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