collection中的list和setmap的用法和区别.docx
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collection中的list和setmap的用法和区别
Collection 接口的接口 对象的集合
├List 子接口 按进入先后有序保存 可重复
│├LinkedList 接口实现类 链表 插入删除 没有同步 线程不平安
│├ArrayList 接口实现类 数组 随机访问 没有同步 线程不平安
│└Vector 接口实现类 数组 同步 线程平安
│ └Stack
└Set 子接口 仅接收一次,并做内部排序
├HashSet
│ └LinkedHashSet
└TreeSet
对于List,关心的是顺序,它保证维护元素特定的顺序〔允许有一样元素〕,使用此接口可以准确的控制每个元素插入的位置。
用户可以使用索引〔元素在List中的位置,类似于数组下标〕来访问List中的元素。
对于Set,只关心某元素是否属于Set〔不允许有一样元素〕,而不关心它的顺序。
Map 接口 键值对的集合
├Hashtable 接口实现类 同步 线程平安
├HashMap 接口实现类 没有同步 线程不平安
│├LinkedHashMap
│└WeakHashMap
├TreeMap
└IdentifyHashMap
对于Map,最大的特点是键值映射,且为一一映射,键不能重复,值可以,所以是用键来索引值。
方法put(Objectkey,Objectvalue)添加一个“值〞(想要得东西)和与“值〞相关联的“键〞(key)(使用它来查找)。
方法get(Objectkey)返回与给定“键〞相关联的“值〞。
Map同样对每个元素保存一份,但这是基于"键"的,Map也有内置的排序,因此不关心元素添加的顺序。
假设添加元素的顺序对你很重要,应该使用LinkedHashSet或者LinkedHashMap.
对于效率,Map由于采用了哈希散列,查找元素时明显比ArrayList快。
但我有一个自己的原那么想法:
复杂的问题简单化。
即把很多晦涩难懂的问题用通俗直白的话,一下子就看明白了,而不是大段大段的写。
不得不指出的是现在部分所谓的“专家〞往往把简单的问题复杂化,让人看了生畏,甚至望而却步,以此来显示他的高深莫测,当然也可能有别的用意,那我就不得而知了。
更为精炼的总结:
Collection是对象集合,Collection有两个子接口List和Set
List可以通过下标(1,2..)来获得值,值可以重复
而Set只能通过游标来取值,并且值是不能重复的
ArrayList,Vector,LinkedList是List的实现类
ArrayList是线程不平安的,Vector是线程平安的,这两个类底层都是由数组实现的
LinkedList是线程不平安的,底层是由链表实现的
Map是键值对集合
HashTable和HashMap是Map的实现类
HashTable是线程平安的,不能存储null值
HashMap不是线程平安的,可以存储null值
所以,假设你是想在一个很短的时间来弄明白这些问题,比方1~2分钟。
没有也不想花大量时间于此,那么建议你如今就可以收兵走人了。
假设你想对此做一个详细的理解,请继续看下去。
众所周知,Java来源于C++,屏蔽了其底层实现,简化了对底层实现的管理,使开发者专注于上层功能的实现。
在C/C++里关于数据的存储需要程序员非常清楚,而Java程序员可以完全不管这些,那么,Java是怎么管理的呢?
其实Java还是需要面临这些问题,只不过经过封装后,变得面目全非。
所以对于像我这种从C/C++转向Java的人还需要一段时间适应,Collection、List、Set、Map等概念还需要一个承受的过程。
其实到后来发现,不管是什么语言,其底层存储不外乎数组、线性表、栈、队列、串、树和图等数据构造。
想明白了这些,一切都敞亮了。
一、容器〔Collection〕接口
容器〔Collection〕是最根本的集合接口,一个容器〔Collection〕保存一组对象〔Object〕,即对象是容器的元素〔Elements〕。
一些Collection允许一样的元素而另一些不行。
一些能排序而另一些不行。
JavaSDK不提供直接继承自Collection的类,JavaSDK提供的类都是继承自Collection的“子接口〞如List和Set。
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立一个空的Collection,有一个Collection参数的构造函数用于创立一个新的Collection,这个新的Collection与传入的Collection有一样的元素。
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?
不管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:
Iteratorit=collection.iterator();//获得一个迭代子
while(it.hasNext()){
Objectobj=it.next();//得到下一个元素
}
由Collection接口派生的两个接口是List和Set。
List按对象进入的顺序保存对象,不做排序或编辑操作。
Set对每个对象只承受一次,并使用自己内部的排序方法(通常,你只关心某个元素是否属于Set,而不关心它的顺序--否那么应该使用List)。
1,List接口
List是有序的Collection,次序是List最重要的特点:
它保证维护元素特定的顺序。
使用此接口可以准确的控制每个元素插入的位置。
用户可以使用索引〔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。
和下面要提到的Set不同,List允许有一样的元素。
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。
其中,最常用的是LinkedList和ArrayList两个。
LinkedList类
LinkedList实现了List接口,允许null元素。
此外LinkedList提供额外的addFirst(),addLast(),getFirst(),getLast(),removeFirst(),removeLast(),insertFirst(),insertLast()方法在LinkedList的首部或尾部,这些方法〔没有在任何接口或基类中定义过〕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。
假设多个线程同时访问一个List,那么必须自己实现访问同步。
一种解决方法是在创立List时构造一个同步的List:
Listlist=Collections.synchronizedList(newLinkedList(...));
特点:
对顺序访问进展了优化,向List中间插入与删除的开销并不大。
随机访问那么相对较慢。
(使用ArrayList代替。
)
ArrayList类
ArrayList是由数组实现的List,并且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的容量以进步插入效率。
和LinkedList一样,ArrayList也是非同步的〔unsynchronized〕。
特点:
允许对元素进展快速随机访问,但是向List中间插入与移除元素的速度很慢。
ListIterator只应该用来由后向前遍历ArrayList,而不是用来插入和移除元素。
因为那比LinkedList开销要大很多。
Vector类
Vector非常类似ArrayList,但是Vector是同步的。
由Vector创立的Iterator,虽然和ArrayList创立的Iterator是同一接口,但是,因为Vector是同步的,当一个Iterator被创立而且正在被使用,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。
根本的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刚创立后是空栈。
2,Set接口
Set具有与Collection完全一样的接口,因此没有任何额外的功能,不像前面有几个不同的List。
实际上Set就是Collection,只是行为不同。
〔这是继承与多态思想的典型应用:
表现不同的行为〕。
其次,Set是一种不包含重复的元素的Collection,参加Set的元素必须定义equals()方法以确保对象的唯一性〔即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false〕,与List不同的是,Set接口不保证维护元素的次序。
最后,Set最多有一个null元素。
很明显,Set的构造函数有一个约束条件,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〔MutableObject〕。
假设一个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
为快速查找设计的Set。
存入HashSet的对象必须定义hashCode()。
LinkedHashSet类:
具有HashSet的查询速度,且内部使用链表维护元素的顺序(插入的次序)。
于是在使用迭代器遍历Set时,结果会按元素插入的次序显示。
TreeSet类
保存次序的Set,底层为树构造。
使用它可以从Set中提取有序的序列。
二、Map接口
常用操作说明
voidclear()
从此映射中移除所有映射关系〔可选操作〕。
booleancontainsKey(Objectkey)
假设此映射包含指定键的映射关系,那么返回true。
booleancontainsValue(Objectvalue)
假设此映射将一个或多个键映射到指定值,那么返回true。
Set
返回此映射中包含的映射关系的Set视图。
booleanequals(Objecto)
比较指定的对象与此映射是否相等。
Vget(Objectkey)
返回指定键所映射的值;假设此映射不包含该键的映射关系,那么返回null。
inthashCode()
返回此映射的哈希码值。
booleanisEmpty()
假设此映射未包含键-值映射关系,那么返回true。
Set
返回此映射中包含的键的Set视图。
Vput(Kkey,Vvalue)
将指定的值与此映射中的指定键关联〔可选操作〕。
voidputAll(Map
extendsK,?
extendsV>m)
从指定映射中将所有映射关系复制到此映射中〔可选操作〕。
Vremove(Objectkey)
假设存在一个键的映射关系,那么将其从此映射中移除〔可选操作〕。
intsize()
返回此映射中的键-值映射关系数。
Collection
返回此映射中包含的值的Collection视图。
Map的一般用法
1.声明一个Map:
Mapmap=newHashMap();
2.向map中放值,注意:
map是key-value的形式存放的,如:
map.put("sa","dd");
3.从map中取值:
Stringstr=map.get("sa").toString,
结果是:
str="dd'
4.遍历一个map,从中获得key和value:
Mapm=newHashMap();
for(Objectobj:
map.keySet()){
Objectvalue=map.get(obj);
}
请注意,Map没有继承Collection接口,Map提供key到value的映射,你可以通过“键〞查找“值〞。
一个Map中不能包含一样的key,每个key只能映射一个value。
Map接口提供3种集合的视图,Map的内容可以被当作一组key集合,一组value集合,或者一组key-value映射。
方法put(Objectkey,Objectvalue)添加一个“值〞(想要得东西)和与“值〞相关联的“键〞(key)(使用它来查找)。
方法get(Objectkey)返回与给定“键〞相关联的“值〞。
可以用containsKey()和containsValue()测试Map中是否包含某个“键〞或“值〞。
标准的Java类库中包含了几种不同的Map:
HashMap,TreeMap,LinkedHashMap,WeakHashMap,IdentityHashMap。
它们都有同样的根本接口Map,但是行为、效率、排序策略、保存对象的生命周期和断定“键〞等价的策略等各不一样。
Map同样对每个元素保存一份,但这是基于"键"的,Map也有内置的排序,因此不关心元素添加的顺序。
假设添加元素的顺序对你很重要,应该使用LinkedHashSet或者LinkedHashMap.
执行效率是Map的一个大问题。
看看get()要做哪些事,就会明白为什么在ArrayList中搜索“键〞是相当慢的。
而这正是HashMap进步速度的地方。
HashMap使用了特殊的值,称为“散列码〞(hashcode),来取代对键的缓慢搜索。
“散列码〞是“相对唯一〞用以代表对象的int值,它是通过将该对象的某些信息进展转换而生成的〔在下面总结二:
需要的注意的地方有更进一步讨论〕。
所有Java对象都能产生散列码,因为hashCode()是定义在基类Object中的方法。
HashMap就是使用对象的hashCode()进展快速查询的。
此方法可以显著进步性能。
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),这两个根本操作的时间开销为常数。
Hashtable通过初始化容量(initialcapacity)和负载因子(loadfactor)两个参数调整性能。
通常缺省的loadfactor0.75较好地实现了时间和空间的平衡。
增大loadfactor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的简单例如如下,将1,2,3放到Hashtable中,他们的key分别是〞one〞,〞two〞,〞three〞:
Hashtablenumbers=newHashtable();
numbers.put(“one〞,newInteger
(1));
numbers.put(“two〞,newInteger
(2));
numbers.put(“three〞,newInteger(3));
要取出一个数,比方2,用相应的key:
Integern=(Integer)numbers.get(“two〞);
(“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方法和equals方法。
hashCode方法和equals方法继承自根类Object,假设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,假设两个对象一样,即obj1.equals(obj2)=true,那么它们的hashCode必须一样,但假设两个对象不同,那么它们的hashCode不一定不同,假设两个不同对象的hashCode一样,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。
假设一样的对象有不同的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〕,要防止这种问题,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,也是基于散列表的实现。
不同之处在于HashMap是非同步的,并且允许null,即nullvalue和nullkey。
将HashMap视为Collection时〔values()方法可返回Collection〕,插入和查询“键值对〞的开销是固定的,但其迭代子操作时间开销和HashMap的容量成比例。
因此,假设迭代操作的性能相当重要的话,不要将HashMap的初始化容量(initialcapacity)设得过高,或者负载因子(loadfactor)过低。
LinkedHashMap类:
类似于HashMap,但是迭代遍历它时,获得“键值对〞的顺序是其插入次序,或者是最近最少使用(LRU)的次序。
只比HashMap慢一点。
而在迭代访问时发而更快,因为它使用链表维护内部次序。
WeakHashMap类:
弱键〔weakkey〕Map是一种改进的HashMap,它是为解决特殊问题设计的,对key实行“弱引用〞,假设一个key不再被外部所引用〔没有map之外的引用〕,那么该key可以被垃圾搜集器(GC)回收。
TreeMap类
基于红黑树数据构造的实现。
查看“键〞或“键值对〞时,它们会被排序(次序由Comparabel或Comparator决定)。
TreeMap的特点在于,你得到的结果是经过排序的。
TreeMap是唯一的带有subMap()方法的Map,它可以返回一个子树。
IdentifyHashMap类
使用==代替equals()对“键〞作比较的hashmap。
专为解决特殊问题而设计。
总结一:
比较
1,数组(Array),数组类(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。
但缺点是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。
Java中有一个数组类(Arrays),专门用来操作array。
数组类(arrays)中拥有一组static函数。
equals():
比较两个array是否相等。
array拥有一样元素个数,且所有对应元素两两相等。
fill():
将值填入array中。
sor
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- collection 中的 list setmap 用法 区别