java中的Collection集合 List Set Map

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List按對象進入的順序保存對象,不做排序或編輯操作。Set對每個對象只接受一次,并使用自己內部的排序方法(通常,你只關心某個元素是否屬于Set,而不關心它的順序--否則應該使用List)。Map同樣對每個元素保存一份,但這是基于"鍵"的,Map也有內置的排序,因而不關心元素添加的順序。如果添加元素的順序對你很重要,應該使用 LinkedHashSet或者LinkedHashMap.

  List的功能方法

  實際上有兩種List: 一種是基本的ArrayList,其優點在于隨機訪問元素,另一種是更強大的LinkedList,它并不是為快速隨機訪問設計的,而是具有一套更通用的方法。

  List : 次序是List最重要的特點:它保證維護元素特定的順序。List為Collection添加了許多方法,使得能夠向List中間插入與移除元素(這只推薦LinkedList使用。)一個List可以生成ListIterator,使用它可以從兩個方向遍歷List,也可以從List中間插入和移除元素。

  ArrayList : 由數組實現的List。允許對元素進行快速隨機訪問,但是向List中間插入與移除元素的速度很慢。ListIterator只應該用來由后向前遍歷ArrayList,而不是用來插入和移除元素。因為那比LinkedList開銷要大很多。

  LinkedList : 對順序訪問進行了優化,向List中間插入與刪除的開銷并不大。隨機訪問則相對較慢。(使用ArrayList代替。)還具有下列方法:addFirst(), addLast(), getFirst(), getLast(), removeFirst() 和 removeLast(), 這些方法 (沒有在任何接口或基類中定義過)使得LinkedList可以當作堆棧、隊列和雙向隊列使用。

  Set的功能方法

  Set具有與Collection完全一樣的接口,因此沒有任何額外的功能,不像前面有兩個不同的List。實際上Set就是Collection,只是行為不同。(這是繼承與多態思想的典型應用:表現不同的行為。)Set不保存重復的元素(至于如何判斷元素相同則較為負責)

  Set : 存入Set的每個元素都必須是唯一的,因為Set不保存重復元素。加入Set的元素必須定義equals()方法以確保對象的唯一性。Set與Collection有完全一樣的接口。Set接口不保證維護元素的次序。

  HashSet : 為快速查找設計的Set。存入HashSet的對象必須定義hashCode()。

  TreeSet : 保存次序的Set, 底層為樹結構。使用它可以從Set中提取有序的序列。

  LinkedHashSet : 具有HashSet的查詢速度,且內部使用鏈表維護元素的順序(插入的次序)。于是在使用迭代器遍歷Set時,結果會按元素插入的次序顯示。

  Map的功能方法

  方法put(Object Key, Object value)添加一個“值”(想要得東西)和與“值”相關聯的“鍵”(key)(使用它來查找)。方法get(Object key)返回與給定“鍵”相關聯的“值”。可以用containsKey()和containsValue()測試Map中是否包含某個“鍵”或“值”。標準的Java類庫中包含了幾種不同的Map:HashMap, TreeMap, LinkedHashMap, WeakHashMap, IdentityHashMap。它們都有同樣的基本接口Map,但是行為、效率、排序策略、保存對象的生命周期和判定“鍵”等價的策略等各不相同。

  執行效率是Map的一個大問題。看看get()要做哪些事,就會明白為什么在ArrayList中搜索“鍵”是相當慢的。而這正是HashMap提高速度的地方。HashMap使用了特殊的值,稱為“散列碼”(hash code),來取代對鍵的緩慢搜索。“散列碼”是“相對唯一”用以代表對象的int值,它是通過將該對象的某些信息進行轉換而生成的。所有Java對象都能產生散列碼,因為hashCode()是定義在基類Object中的方法。

  HashMap就是使用對象的hashCode()進行快速查詢的。此方法能夠顯著提高性能。

  Map : 維護“鍵值對”的關聯性,使你可以通過“鍵”查找“值”

  HashMap : Map基于散列表的實現。插入和查詢“鍵值對”的開銷是固定的。可以通過構造器設置容量capacity和負載因子load factor,以調整容器的性能。

  LinkedHashMap : 類似于HashMap,但是迭代遍歷它時,取得“鍵值對”的順序是其插入次序,或者是最近最少使用(LRU)的次序。只比HashMap慢一點。而在迭代訪問時發而更快,因為它使用鏈表維護內部次序。

  TreeMap : 基于紅黑樹數據結構的實現。查看“鍵”或“鍵值對”時,它們會被排序(次序由Comparabel或Comparator決定)。TreeMap的特點在于,你得到的結果是經過排序的。TreeMap是唯一的帶有subMap()方法的Map,它可以返回一個子樹。

  WeakHashMao : 弱鍵(weak key)Map,Map中使用的對象也被允許釋放: 這是為解決特殊問題設計的。如果沒有map之外的引用指向某個“鍵”,則此“鍵”可以被垃圾收集器回收。

  IdentifyHashMap : 使用==代替equals()對“鍵”作比較的hash map。專為解決特殊問題而設計。

注意:

1、Collection沒有get()方法來取得某個元素。只能通過iterator()遍歷元素。
2、Set和Collection擁有一模一樣的接口。
3、List,可以通過get()方法來一次取出一個元素。使用數字來選擇一堆對象中的一個,get(0)...。(add/get)
4、一般使用ArrayList。用LinkedList構造堆棧stack、隊列queue。

5、Map用 put(k,v) / get(k),還可以使用containsKey()/containsValue()來檢查其中是否含有某個key/value。
      HashMap會利用對象的hashCode來快速找到key。
       *     hashing
          哈希碼就是將對象的信息經過一些轉變形成一個獨一無二的int值,這個值存儲在一個array中。
          我們都知道所有存儲結構中,array查找速度是最快的。所以,可以加速查找。
      
          發生碰撞時,讓array指向多個values。即,數組每個位置上又生成一個梿表。

6、Map中元素,可以將key序列、value序列單獨抽取出來。
使用keySet()抽取key序列,將map中的所有keys生成一個Set。
使用values()抽取value序列,將map中的所有values生成一個Collection。
為什么一個生成Set,一個生成Collection?那是因為,key總是獨一無二的,value允許重復。

7.list中可以放任何東西,List允許有重復元素

8.ArrayList類似數組的形式進行存儲,隨機訪問速度極快,相較於LinkedList 不適合拿來進行元素安插和移除動作,ArrayList是List接口的一個可變長數組實現。實現了所有List接口的操作,并允許存儲null值。 除了沒有進行同步,ArrayList基本等同于Vector。在Vector中幾乎對所有的方法都進行了同步,但ArrayList僅對writeObject和readObject進行了同步,其它比如add(Object)、remove(int)等都沒有同步。
由于ArrayList采用一個對象數組存儲元素,所以在刪除一個元素時需要把后面的元素前移。刪除一個元素時只是把該元素在elementData數組中的引用置為null,具體的對象的銷毀由垃圾收集器負責。
ArrayList的實現采用了動態數組,因此它的插入或者刪除的效率會變得不好,但有很好的數據遍歷性能。

9.LinkedList的內部實現是鏈表,它適合于在鏈表中間需要頻繁進行插入和刪除操作,對于查詢的效率卻是不好,可以在鏈表頭尾增加、刪除、插入元素

10.HashSet能快速定位一個元素,但是你放到HashSet中的對象需要實現hashCode()方法,是把搜尋時間看的很重要的set

11.TreeSet存入的元素都會經過排列,所以速度比HashSet 慢一點

12.HashMap也用到了哈希碼的算法,以便快速查找一個鍵,TreeMap則是對鍵按序存放,因此它便有一些擴展的方法,比如firstKey(),lastKey()等,你還可以從TreeMap中指定一個范圍以取得其子Map


13.List TreeSet TreeMap有序,其中TreeSet和TreeMap用二叉樹排序

14.HashSet是基于Hash算法實現的,其性能通常優于TreeSet,我們通常都應該使用HashSet,在我們需要排序的功能時,我們才使用TreeSet

 

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