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java學習(七) —— API集合類

senntyou / 1217人閱讀

摘要:集合類主要負責保存盛裝其他數據,因此集合類也被稱為容器類。所有的集合類都位于包下。表示一組對象,這些對象也稱為的元素。成員方法把集合轉成數組迭代器,集合的專用遍歷方式之接口概述有序的,也稱為序列。

前言

在編程中,常常需要集中存放多個數據。從傳統意義上講,數組是我們的一個很好的選擇,前提是我們實現已經明確知道我們將要保存的對象的數量。

一旦在數組初始化時指定了數組長度,這個數組長度就是不可變的,如果我們需要保存一個可以動態增長的數據,在編譯時無法確定具體的數量,java的集合類就是一個很好的設計方案。

集合類概述:面對對象語言對事物的體現都是以對象的形式,所以為了方便對多個對象的操作,Java就提供類集合類。

數組和集合類都是容器,不同之處:

(1)數組雖然也可以存儲對象,但長度是固定的;集合的長度是可變的。
(2)數組中可以存儲基本數據類型,集合只能存儲對象。

集合類特點:集合只用于存儲對象,集合長度可變,集合可以存儲不同類型的對象。

集合類主要負責保存、盛裝其他數據,因此集合類也被稱為容器類。

所有的集合類都位于java.util包下。

細數java集合,其中比較常見的就是List、Set、Map、和Queue,在這四者中,除了Map,其他三個接口都繼承于Collection。

Collection

Collection接口概述:Collection層次結構中的根接口。

Collection表示一組對象,這些對象也稱為collection的元素。

一些collection允許有重復的元素,而另一些不允許;一些collection是有序的,而另一些則是無序的。

成員方法:

(1)boolean add(E e)
(2)boolean remove(Object o)
(3)void clear()
(4)boolean contains(Object o)
(5)boolean isEmpty()
(6)int size()
(7)boolean addAll(Collection c)
(8)boolean removeAll(Collection c)
(9)boolean containsAll(Collection c)
(10)boolean retainAll(Collection c)
(11)把集合轉成數組:Object[] toArray()
(12)迭代器,集合的專用遍歷方式:Iterator iterator()

Collection之List接口

概述:有序的collection,也稱為序列。

List接口在java集合類中充當的是一個元素有序、元素可重復的集合角色。

繼承于Collection集合,所以擁有Collection集合的所有方法。

List集合也擁有屬于自己的方法:用來實現根據元素索引來操作集合元素的作用。

此接口的用戶可以對列表中的每個元素的插入位置進行精確的控制。

用戶可以根據元素的整數索引(在列表中的位置)訪問元素,并搜索列表中的元素。

成員方法:

(1)void add(int index,E element)
(2)E remove(int index)
(3)E get(int index)
(4)E set(int index,E element)
(5)ListIterator listIterator()

常見的繼承List接口的實用類

ArrayList:

(1)基于數組實現的List類,封裝了一個動態的、允許再分配的Object[]數組
(2)ArrayList用initialCapacity參數來設置該數組的長度,當長度超過預設值后,ArrayList會動態增加。
(3)ArrayList類是線程不安全的,如果要保證該集合的同步性,必須在程序中手動保存。
(4)底層數據結構是數組,查詢快,增刪慢
(5)線程不安全,效率高
(6)增刪慢也是在數據量較大的情況下,在數據量較小的情況下,ArrayList()不一定比LinkedList()方法慢。
(7)另外,ArrayList在末尾插入和刪除數據的話,速度反而比LinkedList要快。

LinkedList:

(1)底層數據結構是鏈表,查詢慢,增刪快。
(2)除了繼承List接口外,LinkedList接口也繼承了Deque接口,所以也可以當作棧和隊列(雙向)來使用。
(3)成員方法:
    【1】public void addFirst(E e)及addLast(E e)
    【2】public E getFirst()及getLast()
    【3】public E removeFirst()及public E removeLast()

Vector:

(1)底層數據結構是數組,查詢快,增刪慢
(2)Vector與Array List十分的相像,都是基于數組實現的List類,也是封裝了一個動態分配的Object[]數組,也可以使用initialCapacity參數來設置數組的長度。
(3)Vector是線程安全的,因此性能差

Stack:

(1)Stack是繼承Vector的子類,它主要是用來模擬棧,因此也具備了peek()、pop()、push()等主要用于棧操作的方法。
(2)Stack也是線程安全的,因此性能差

使用List集合的建議:

(1)遍歷集合元素。ArrayList和Vector使用get()方法來獲取遍歷元素,LinkedList應該采用迭代器來遍歷集合元素。
(2)插入和刪除。當這類操作較多的時候,優先考慮使用LinkedList。
(3)多線程。當需要使用到多線程的ArrayList時,可以使用Collections將該集合類包裝成線程安全的集合。

Collection之Set接口

一個不包含重復元素的collection。

Set接口是一個無序的、不可重復的集合。

Set集合中加入數據元素時,Set集合通常不用記住元素的添加順序。

當兩個相同元素加入到一個Set集合中,則添加操作失敗。

常見的繼承Set接口的實用類

HashSet:

(1)按照hash算法來存儲集合中的元素,因此具有良好的存取和查找功能。
(2)無序的,非線程同步的,集合元素可以是null
(3)HashSet集合存儲過程:
    【1】當向HashSet集合中存入一個元素時,HashSet會調用該對象的hashCode()方法來得到該對象的hashCode值,然后根據該值決定該對象在HashSet中的存儲位置。
    【2】如果有兩個元素通過equals()方法返回true,但他們的hashCode()方法返回值不相等,HashSet也會將其存儲在不同的位置。
    【3】也就是說:HashSet的添加元素判斷標準是:兩個對象通過equals()方法比較相等,并且兩個對象的hashCode()方法返回值也相等。

LinkedHashSet:

(1)元素有序并且唯一。
(2)由鏈表保證元素有序。
(3)由哈希表保證元素唯一。
(4)LinkedHashSet是繼承HashSet的子類。

TreeSet:

(1)使用元素的自然順序對元素進行排序。
(2)或者根據創建set時提供的Comparator進行排序。
(3)TreeSet是SortedSet接口的實現類,所以TreeSet可以確保集合元素處于排序狀態。
(4)TreeSet使用紅黑樹來維護集合元素的次序。如果實現comparator()方法,可以實現定制排序。如果采用自然排序,則返回null。 

EnumSet:

(1)專為枚舉類設計的集合類
(2)所有元素都必須是指定枚舉類型的枚舉值,該枚舉類型在創建EnumSet顯式或隱式的指定。
(3)EnumSet在內部以位向量的形式存儲,十分緊湊高效,因此EnumSet對象占用內存小,并且運行效率高
(4)該集合元素中不允許加入null元素。

Map接口

該接口無法繼承Collection接口,主要原因還是因為Map是用來存儲具有映射關系的數據。

Map中保存著兩組值。一組值用來保存Map中的Key,另外一組用來保存Map里的value。

值得注意的是,Map中的Key不能重復,判斷標準是同一個Map對象的任何兩個Key通過equals方法比較總是返回false

成員方法:

(1)V put(K key,V value)
(2)V remove(Object key)
(3)void clear()
(4)boolean containsKey(Object key)
(5)boolean containsValue(Object value)
(6)boolean isEmpty()
(7)int size()

Map接口和Collection接口的不同:

(1)Map是雙列的,Collection是單列的
(2)Map的健是唯一的,Collection的子體系Set是唯一的
(3)Map集合的數據結構值針對健有效,跟值無關
(4)Collection集合的數據結構是針對元素有效的

常見的繼承Map接口的實用類

HashMap:

(1)線程不安全,并且HashMap中可以使用null作為key或者value
(2)key是哈希表結構,可以保證健的唯一性

LinkedHashMap:

(1)LinkedHashMap使用一個雙向鏈表來維護key-value對的次序
(2)LinkedHashMap是一個有序的Map集合,順序與key-value對的插入順序保持一致
(3)具有可預知的迭代順序

TreeMap:

(1)TreeMap是一個紅黑樹的結構,每個key-value作為紅黑樹的一個節點
(2)TreeMap也會對key進行排序,也分為自然排序和定制排序兩種
(3)健的紅黑樹結構,可以保重健的排序和唯一性

Iterator

Iterator概述:對collection進行迭代的迭代器,依賴于集合而存在

凡是實現了Collection接口的集合類,都有一個Iterator方法,用于返回一個實現了Iterator接口的對象,用于遍歷集合。

成員方法:

(1)boolean hasNext()
(2)E next()
(3)remove()

參考鏈接

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