Java深入 - 深入理解Java集合

hlcfan 發布于2019-08-14 18:01 / 3174人閱讀

摘要：集合集合類存放于包中。迭代器，可以通過迭代器遍歷集合中的數據是映射表的基礎接口有序集合的是非常常用的數據類型。按照指定的迭代器所返回的元素順序，將該中的所有元素添加到此列表的尾部。

集合
集合類存放于Java.util包中。
集合類型主要有3種：set(集）、list(列表包含Queue）和map(映射)。

Collection：Collection是集合的基本接口，List、Set、Queue的最基本的接口。
Iterator：迭代器，可以通過迭代器遍歷集合中的數據
Map：是映射表的基礎接口

List 有序集合
Java的List是非常常用的數據類型。List是有序的Collection。Java List一共三個實現類：分別是ArrayList、Vector和LinkedList。
ArrayList：ArrayList是最常用的List實現類，內部是通過數組實現的，它允許對元素進行快速隨機訪問。數組的缺點是每個元素之間不能有間隔，當數組大小不滿足時需要增加存儲能力，就要講已經有數組的數據復制到新的存儲空間中。當從ArrayList的中間位置插入或者刪除元素時，需要對數組進行復制、移動、代價比較高。因此，它適合隨機查找和遍歷，不適合插入和刪除。
Vector：Vector與ArrayList一樣，也是通過數組實現的，不同的是它支持線程的同步，即某一時刻只有一個線程能夠寫Vector，避免多線程同時寫而引起的不一致性，但實現同步需要很高的花費，因此，訪問它比訪問ArrayList慢。
LinkedList：LinkedList是用鏈表結構存儲數據的，很適合數據的動態插入和刪除，隨機訪問和遍歷速度比較慢。另外，他還提供了List接口中沒有定義的方法，專門用于操作表頭和表尾元素，可以當作堆棧、隊列和雙向隊列使用。

說明：

ArrayList在內存不夠時默認是擴展50% + 1個，Vector是默認擴展1倍。

Vector屬于線程安全級別的，但是大多數情況下不使用Vector，因為線程安全需要更大的系統開銷。

一般使用ArrayList和LinkedList比較多

對于隨機訪問get和set，ArrayList覺得優于LinkedList，因為LinkedList要移動指針

對于新增和刪除操作add和remove，LinedList比較占優勢，因為ArrayList要移動數據

ArrayList
ArrayList是最常用的List實現類。ArrayList內部是通過數組實現的。所以只適合遍歷或者隨機查找。
常用的接口：
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list.add(int index,E element) 將數據新增到指定位置
list.add(E element) 將指定的元素添加到此列表的尾部。
list.addAll(Collection c) 按照指定 collection 的迭代器所返回的元素順序，將該 collection 中的所有元素添加到此列表的尾部。
list.addAll(int index,Collection c) 從指定的位置開始，將指定 collection 中的所有元素插入到此列表中。
list.clear() 移除此列表中的所有元素。
list.set(int index,E element) 用指定的元素替代此列表中指定位置上的元素。
list.get(int index) 返回此列表中指定位置上的元素。
list.size() 查看元素總個數
list.contains() 包含

例子：
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public class Test2 {

/** 
 * 入口函數 
 * @param args 
 */  
public static void main(String[] args) throws Exception {  

    /* 初始化一個數組 */  
    List list = new ArrayList();  

    /* 新增數據 */  
    for (int j = 0; j < 5; j++) {  
        list.add(j);  
    }  

    /* 總長度 */  
    System.out.println(list.size());  

    /* 刪除一條數據 key=1 */  
    list.remove(1);  

    /* 遍歷 */  
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {  
        System.out.println("for:" + list.get(i)); //獲取值    
    }  

    /* 將一個集合合并 */  
    List list2 = new ArrayList();  
    list2.add(99);  
    list2.add(100);  
    list.addAll(list2);  

    /* 遍歷2 */  
    Iterator it = list.iterator();  
    while (it.hasNext()) {  
        System.out.println("Iterator:" + it.next()); //獲取值    
    }  

    /* 是否包含 */  
    if (list.contains(2)) {  
        System.out.println("包含");  
    }  

    /* 清空列表 */  
    list.clear(); //清除整個列表    

}

}

LinkedList
是以鏈表的結構進行存儲對象的，動態新增和刪除是很快，但是遍歷就很慢，并且不存在get()的操作，不能單個定位。說白了，ArrayList是順序存儲結構，LinkedList是鏈表存儲結構。

常用接口：
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public LinkedList() 生成空的鏈表
public LinkedList(Collection col): 復制構造函數
public boolean add(Object element) 添加元素
public boolean add(int index, Object element)
public boolean addFirst(Object element)
public boolean addLast(Object element)
list.addAll(Collection c) 按照指定 collection 的迭代器所返回的元素順序，將該 collection 中的所有元素添加到此列表的尾部。
list.removeFirst();
list.removeLast();
list.clear();
list.subList(2, 5).clear();
list.remove("2"); #刪除特定元素
List myList = new ArrayList(list); #轉ArrayList
lList.indexOf("2") 查找元素位置
lList.lastIndexOf("2");
lList.set(3, "Replaced");
lList.contains("4"); 確認是否存在

例子：
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public class Test2 {

/** 
 * 入口函數 
 * @param args 
 */  
public static void main(String[] args) throws Exception {  

    /* 生成一個LinkedList */  
    LinkedList list = new LinkedList();  
    list.add("a");  
    list.add("b");  
    list.add("c");  
    list.add("d");  

    /* list的size */  
    int size = list.size();  
    System.out.println(size);  

    /* 獲取第一個和最后一個元素 */  
    String first = list.getFirst();  
    String last = list.getLast();  
    System.out.println("First:" + first + " Last:" + last);  

    /* 新增第一個和最后一個元素 */  
    list.addFirst("first");  
    list.addLast("last");  
    System.out.println("List內容 ：" + list);  

    /* 移除最后一個和第一個 */  
    list.removeFirst();  
    list.removeLast();  
    System.out.println("List內容 ：" + list);  

    /* 刪除特定元素 */  
    list.remove("b");  
    System.out.println("List內容 ：" + list);  

    /* 查找元素位置 */  
    int i = list.indexOf("c");  
    System.out.println("位置 ：" + i);  

    /* 是否包含某個元素 */  
    if (list.contains("c")) {  
        System.out.println("包含");  
    }  

    /* 設置某個元素 */  
    list.set(1, "sadsad");  
    System.out.println("List內容 ：" + list);  

    /* 轉為ArrayList */  
    List aList = new ArrayList(list);  
    for (String s : aList) {  
        System.out.println("s = " + s);  
    }  

    /* 轉為數組 */  
    String[] my = list.toArray(new String[list.size()]);  
    for (int j = 0; j < my.length; j++) {  
        System.out.println(my[j]);  
    }  

    /* 組裝list */  
    LinkedList list2 = new LinkedList();  
    list.add("ffffd");  
    list.add("111");  
    list.addAll(list2);  
    System.out.println("List內容 ：" + list);  

    /* 遍歷 */  
    Iterator lit = list.iterator();  
    while (lit.hasNext()) {  
        System.out.println(lit.next());  
    }  

    /* 清除 */  
    list.clear();  
    System.out.println("List內容 ：" + list);  
}

}

Set 集合
Set集合的幾個特點：

Set集合不允許出現重復數據

允許包含值為null的元素，但最多只能有一個null元素。

TreeSet
TreeSet的幾個特點：

TreeSet中不能有重復的元素；

TreeSet具有排序功能，缺省是按照自然排序進行排列

TreeSet中的元素必須實現Comparable接口并重寫compareTo()方法，TreeSet判斷元素是否重復、以及確定元素的順序靠的都是這個方法

基于TreeMap實現
例子：

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public class Test {

public static void main(String[] agrs) {  
    /** 
     * TreeSet中不能有重復的元素； 
     * TreeSet具有排序功能； 
     * TreeSet中的元素必須實現Comparable接口并重寫compareTo()方法，TreeSet判斷元素是否重復 、以及確定元素的順序 靠的都是這個方法 
     * 如果自定義類，則可以實現Comparable接口，并且實現compareTo，完成自定義去重 
     */  
    TreeSet set = new TreeSet();  

    /* 新增數據 */  
    set.add("abc");  
    set.add("xyz");  
    set.add("bcd");  
    set.add("bac");  

    TreeSet set2 = new TreeSet();  
    set2.add("TTT");  
    set2.add("zzz");  
    set2.add("zzz");  

    /* 新增一個集合 */  
    set.addAll(set2);  

    Iterator it = set.iterator();  
    while (it.hasNext()) {  
        System.out.println(it.next());  
    }  

    /* 獲取第一個元素 */  
    String first = set.first();  
    System.out.println("first:" + first);  

    /* 獲取最后一個元素 */  
    String last = set.last();  
    System.out.println("last:" + last);  

    /* 是否包含某個元素 */  
    if (set2.contains("TTT")) {  
        System.out.println("contains:true");  
    }  

    /* 判斷是否為空 */  
    if (set.isEmpty()) {  
        System.out.println("空");  
    }  

    /* 元素個數 */  
    System.out.println("元素個數：" + set.size());  

    /* 清空集合 */  
    set.clear();  

}

}

HashSet
HashSet的幾個特點：

HashSet中不能有重復的元素；

HashSet是無序的

HashSet也是基于HashMap實現
例子：

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public class Test {

public static void main(String[] agrs) {  
    /** 
     * HashSet中不能有重復的元素； 
     * HashSet是無序的 
     * HashSet也是基于HashMap實現 
     */  
    Set set = new HashSet();  

    /* 新增數據 */  
    set.add("abc");  
    set.add("xyz");  
    set.add("bcd");  
    set.add("bac");  

    Set set2 = new HashSet();  
    set2.add("TTT");  
    set2.add("zzz");  
    set2.add("zzz");  

    /* 新增一個集合 */  
    set.addAll(set2);  

    /* 判斷是否為空 */  
    if (set.isEmpty()) {  
        System.out.println("空");  
    }  

    /* 元素個數 */  
    System.out.println("元素個數：" + set.size());  

    /* 移除元素 */  
    set.remove("zzz");  

    Iterator it = set.iterator();  
    while (it.hasNext()) {  
        System.out.println(it.next());  
    }  

    /* 是否包含某個元素 */  
    if (set2.contains("TTT")) {  
        System.out.println("contains:true");  
    }  

    /* 清空集合 */  
    set.clear();  

}

}

Map
Map集合主要有：HashMap，TreeMap

HashMap
HashMap特點：

HashMap是無序的散列映射表；

HashMap通過Hash 算法來決定存儲位置

底層實現是哈希表
例子：

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public class Test {

public static void main(String[] agrs) {  
    /** 
     * HashMap是無序的散列映射表； 
     * HashMap通過Hash 算法來決定存儲位置 
     */  
    HashMap map = new HashMap();  

    /* 填充數據 */  
    map.put("username", "initphp");  
    map.put("age", "100");  

    /* 獲取元素個數 */  
    System.out.println(map.size());  

    /* put all */  
    HashMap map2 = new HashMap();  
    map2.put("username2", "initphp2");  
    map2.put("age2", "1002");  
    map.putAll(map2);  

    /* 通過Key遍歷HashMap */  
    Iterator it = map.keySet().iterator();  
    while (it.hasNext()) {  
        String key = (String) it.next();  
        System.out.println("key:" + key + " value:" + map.get(key));  
    }  

    /* 是否包含某個key */  
    if (map.containsKey("age")) {  
        System.out.println("是否包含某個key");  
    }  

    /* 判斷是否為空 */  
    if (map.isEmpty()) {  
        System.out.println("空");  
    }  

    /* 刪除某個元素 */  
    map.remove("age");  

    /* 清空Map表 */  
    map.clear();  

}

}

TreeMap
TreeMap的特點：

適用于按自然順序或自定義順序遍歷鍵(key)。

底層是二叉樹

提供compareTo，可以定義排序方法
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public class Test {

public static void main(String[] agrs) {  
    /** 
     * 1. 適用于按自然順序或自定義順序遍歷鍵(key)。 
     * 2. 底層是二叉樹 
     * 3. 提供compareTo，可以定義排序方法 
     */  
    TreeMap map = new TreeMap();  

    /* 填充數據 */  
    map.put("username", "initphp");  
    map.put("age", "100");  

    /* 獲取元素個數 */  
    System.out.println(map.size());  

    /* put all */  
    TreeMap map2 = new TreeMap();  
    map2.put("username2", "initphp2");  
    map2.put("age2", "1002");  
    map.putAll(map2);  

    /* 通過Key遍歷HashMap，是有序的 */  
    Iterator it = map.keySet().iterator();  
    while (it.hasNext()) {  
        String key = (String) it.next();  
        System.out.println("key:" + key + " value:" + map.get(key));  
    }  

    /* 是否包含某個key */  
    if (map.containsKey("age")) {  
        System.out.println("是否包含某個key");  
    }  

    /* 判斷是否為空 */  
    if (map.isEmpty()) {  
        System.out.println("空");  
    }  

    String first = map.firstKey();  
    String last = map.lastKey();  
    System.out.println("first:" + first);  
    System.out.println("last" + last);  

    /* 刪除某個元素 */  
    map.remove("age");  

    /* 清空Map表 */  
    map.clear();  

}

}

Queue
LinkedList就是一個Queue。
常用的Queue有：PriorityQueue、ConcurrentLinkedQueue、ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue

PriorityQueue
例子：
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public class Test {

public static void main(String[] agrs) {  

    /* 生成一個LinkedList */  
    PriorityQueue queue = new PriorityQueue();  
    queue.add("a");  
    queue.add("b");  
    queue.add("c");  
    queue.add("d");  

    /* queue的size */  
    int size = queue.size();  
    System.out.println(size);  

    /* 刪除特定元素 */  
    queue.remove("b");  
    System.out.println("List內容 ：" + queue);  

    /* 是否包含某個元素 */  
    if (queue.contains("c")) {  
        System.out.println("包含");  
    }  

    /* 組裝list */  
    PriorityQueue queue2 = new PriorityQueue();  
    queue2.add("ffffd");  
    queue2.add("111");  
    queue.addAll(queue2);  
    System.out.println("List內容 ：" + queue);  

    /* 遍歷 */  
    Iterator lit = queue.iterator();  
    while (lit.hasNext()) {  
        System.out.println(lit.next());  
    }  

    /* 從隊列頭部彈出一個元素 */  
    String string = queue.poll();  
    System.out.println("poll:" + string);  
    string = queue.poll();  
    System.out.println("poll:" + string);  

    /* 從尾部頭部彈出一個元素 */  
    string = queue.peek();  
    System.out.println("peek:" + string);  

    System.out.println("List內容 ：" + queue);  

    /* 清除 */  
    queue.clear();  
    System.out.println("List內容 ：" + queue);  
}

}
轉載自：http://blog.csdn.net/initphp/...

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