集合

作者: Jewei | 来源:发表于2018-11-23 19:56 被阅读0次

    Java集合类存放于 java.util 包中,是一个用来存放对象的容器。

    集合要分两块来讲: Iterable 和 map 

    一 .  Iterable

     Iterable 接口是Collection接口的子接口 , 也是除map集合外的最顶层接口 , 所以List ,Set 等都具有迭代器功能 Iterator :存在于 java.util 包中。核心的方法next(),hasnext(),remove()。

    1.List: 有序可重复集合接口

    三种实现方式: Vector , ArrayList , LinkedList

    Vector : 是Java提供的线程安全的动态数组 , 同步 , 效率低  , 内部使用对象数组的形式来保存数据 ,查询快,增删慢

    ArrayList: 非线程安全的动态数组 , 可根据需求调节容量 , 查询快,增删慢

    LinkedList: Java提供的双向链表 , 不能调节容量 , 也不是线程安全的 , 查询慢,增删快

    Vector 和ArrayList 作为动态数组 , 都继承抽象类AbstractList , 适合在随机访问和尾部插入和删除 ,如果是中间插入和删除的话 , 性能就较差 ; 而LinkedList是链表形式 , 继承AbstractSequentialList, 采用节点插入,删除及其方便 , 随机访问就得一个个访问 , 刚好相反.

    2.Set: 一个无序,不可重复的集合

    1、Set hashSet = new HashSet();

      ①、HashSet:不能保证元素的顺序;不可重复;不是线程安全的;集合元素可以为 NULL , 继承AbstractSet;

      ②、其底层其实是一个数组,存在的意义是加快查询速度。我们知道在一般的数组中,元素在数组中的索引位置是随机的,元素的取值和元素的位置之间不存在确定的关系,因此,在数组中查找特定的值时,需要把查找值和一系列的元素进行比较,此时的查询效率依赖于查找过程中比较的次数。而 HashSet 集合底层数组的索引和值有一个确定的关系:index=hash(value),那么只需要调用这个公式,就能快速的找到元素或者索引。

      ③、对于 HashSet: 如果两个对象通过 equals() 方法返回 true,这两个对象的 hashCode 值也应该相同。

         1、当向HashSet集合中存入一个元素时,HashSet会先调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值,然后根据hashCode值决定该对象在HashSet中的存储位置

          1.1、如果 hashCode 值不同,直接把该元素存储到 hashCode() 指定的位置

          1.2、如果 hashCode 值相同,那么会继续判断该元素和集合对象的 equals() 作比较

              1.2.1、hashCode 相同,equals 为 true,则视为同一个对象,不保存在 hashSet()中

              1.2.2、hashCode 相同,equals 为 false,则存储在之前对象同槽位的链表上,这非常麻烦,我们应该约束这种情况,即保证:如果两个对象通过 equals() 方法返回 true,这两个对象的 hashCode 值也应该相同。

    注意:每一个存储到 哈希 表中的对象,都得提供 hashCode() 和 equals() 方法的实现,用来判断是否是同一个对象 ; 对于 HashSet 集合,我们要保证如果两个对象通过 equals() 方法返回 true,这两个对象的 hashCode 值也应该相同

    2、Set linkedHashSet = new LinkedHashSet();

      ①、不可以重复,有序  因为底层采用 链表 和 哈希表的算法。链表保证元素的添加顺序,哈希表保证元素的唯一性

    3、Set treeSet = new TreeSet();

      TreeSet:有序;不可重复,底层使用 红黑树算法,擅长于范围查询。

      *  如果使用 TreeSet() 无参数的构造器创建一个 TreeSet 对象, 则要求放入其中的元素的类必须实现 Comparable 接口所以, 在其中不能放入 null 元素

           *  必须放入同样类的对象.(默认会进行排序) 否则可能会发生类型转换异常.我们可以使用泛型来进行限制

           * 自动排序:添加自定义对象的时候,必须要实现 Comparable 接口,并要覆盖 compareTo(Object obj) 方法来自定义比较规则

            *  定制排序: 创建 TreeSet 对象时, 传入 Comparator 接口的实现类. 要求: Comparator 接口的 compare 方法的返回值和 两个元素的 equals() 方法具有一致的返回

             *  当需要把一个对象放入 TreeSet 中,重写该对象对应的 equals() 方法时,应保证该方法与 compareTo(Object obj) 方法有一致的结果

    以上三个 Set 接口的实现类比较:

      共同点:1、都不允许元素重复

          2、都不是线程安全的类,解决办法:Set set = Collections.synchronizedSet(set 对象)

      不同点:

                  HashSet:不保证元素的添加顺序,底层采用 哈希表算法,查询效率高。判断两个元素是否相等,equals() 方法返回 true,hashCode() 值相等。即要求存入 HashSet 中的元素要覆盖 equals() 方法和 hashCode()方法

        LinkedHashSet:HashSet 的子类,底层采用了 哈希表算法以及 链表算法,既保证了元素的添加顺序,也保证了查询效率。但是整体性能要低于 HashSet

        TreeSet:不保证元素的添加顺序,但是会对集合中的元素进行排序。底层采用 红-黑 树算法(树结构比较适合范围查询)

    3.Queue/Deque : java提供的标准队列的实现

    除了集合的基本功能  , 它还支持类似FIFI(Queue,Deque)或者LIFO(Deque)等特定的行为 . 

    Queue是一种队列形式,而Deque则是双向队列,它支持从两个端点方向检索和插入元素,因此Deque既可以支持LIFO形式也可以支持LIFO形式

    Deque是Queue的子接口 ,  Deque的通用实现是ArrayDeque和LinkedList , 并发实现是LinkedBlockingDeque;

    二 .  Map 

    key-value 的键值对,key 不允许重复,value 可以 , map侧重的是两个集合之间的关系映射

    常见的map实现: Hashtable , HashMap , TreeMap

    Hashtable是同步的哈希表实现 , 不建议使用

    HashMap是异步的 , 应用最为广泛的  , 简单是用put和get实现读取

    TreeMap是基于红黑树的一种提高顺序访问的Map , 通过自然顺序或者定制顺序排序

    未完...

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