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java-集合上collection篇

java-集合上 collection篇

一、集合类简介

数组是很常用的一种的数据结构,我们用它可以满足很多的功能,但是,有时我们会遇到如下这样的问题:

1、我们需要该容器的长度是不确定的。

2、我们需要它能自动排序。

3、我们需要存储以键值对方式存在的数据。

如果遇到上述的情况,数组是很难满足需求的,接下来本章将介绍另一种与数组类似的数据结构——集合类,集合类在Java中有很重要的意义,保存临时数据,管理对象,泛型,Web框架等,很多都大量用到了集合类。

常见的集合类有这些种:

实现Collection接口的:Set、List以及他们的实现类。

List集合是有序集合,集合中的元素可以重复,访问集合中的元素可以根据元素的索引来访问。

Set集合是无序集合,集合中的元素不可以重复,访问集合中的元素只能根据元素本身来访问(也是集合里元素不允许重复的原因)。

Set

成员不能重复

  • HashSet

    是一个没有重复元素的集合。它是由HashMap实现的不保证元素的顺序(这里所说的没有顺序是指:元素插入的顺序与输出的顺序不一致),而且HashSet允许使用null 元素。HashSet是非同步的,如果多个线程同时访问一个哈希set,而其中至少一个线程修改了该set,那么它必须保持外部同步。HashSet按Hash算法来存储集合的元素,因此具有很好的存取和查找性能。

  • LinkedHashSet继承自HashSet,其底层是基于LinkedHashMap来实现的,有序,非同步。LinkedHashSet集合同样是根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置,但是它同时使用链表维护元素的次序。这样使得元素看起来像是以插入顺序保存的,也就是说,当遍历该集合时候,LinkedHashSet将会以元素的添加顺序访问集合的元素
  • TreeSet是一个有序集合,其底层是基于TreeMap实现的,非线程安全。TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。TreeSet支持两种排序方式,自然排序和定制排序,其中自然排序为默认的排序方式。当我们构造TreeSet时,若使用不带参数的构造函数,则TreeSet的使用自然比较器;若用户需要使用自定义的比较器,则需要使用带比较器的参数。

List

提供基于索引的对成员的随机访问

  • ArrayList

    ArrayList是一个动态数组,也是我们最常用的集合。它允许任何符合规则的元素插入甚至包括null。每一个ArrayList都有一个初始容量(10),该容量代表了数组的大小。随着容器中的元素不断增加,容器的大小也会随着增加。在每次向容器中增加元素的同时都会进行容量检查,当快溢出时,就会进行扩容操作。所以如果我们明确所插入元素的多少,最好指定一个初始容量值,避免过多的进行扩容操作而浪费时间、效率。

    ArrayList擅长于随机访问,同时ArrayList是非同步的。

    时间开销主要来源于数组复制

  • LinkedList同样实现List接口的LinkedList与ArrayList不同,ArrayList是一个动态数组,而LinkedList是一个双向链表。所以它除了有ArrayList的基本操作方法外还额外提供了get,remove,insert方法在LinkedList的首部或尾部。

    由于实现的方式不同,LinkedList不能随机访问,它所有的操作都是要按照双重链表的需要执行。在列表中索引的操作将从开头或结尾遍历列表(从靠近指定索引的一端)。这样做的好处就是可以通过较低的代价在List中进行插入和删除操作。

    与ArrayList一样,LinkedList也是非同步的。如果多个线程同时访问一个List,则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List:

    List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

    时间开销主要来源于遍历元素

  • Vector
    与ArrayList相似,但是Vector是同步的。所以说Vector是线程安全的动态数组。它的操作与ArrayList几乎一样。

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