1.java容器分类图
2.容器类接口和抽象容器类
2.1 说明
容器接口是容器的基础。使用接口可以将容器的实现与容器接口分开,因而可以使用相同的方法访问容器而不需关心容器具体的数据结构。
同理,Iterator接口也使用户能够使用相同的方法访问不同的容器类。
2.2 容器接口(Collection,Map,Iterator)
1)collection接口
boolean add(Object obj): 添加对象,集合发生变化则返回true Iterator iterator():返回Iterator接口的对象 int size() boolean isEmpty() boolean contains(Object obj) void clear() <T> T[] toArray(T[] a)
2)Map接口(存放键值对,Map中的值也可以是一个容器)
Object get(Object key) Object put(Object key, Object value) Set keySet() : returns the keys set Set<K> keySet() Set entrySet(): returns mappings set Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() containsKey() containsValue()
3)Iterator接口
Object next() boolean hasNext() void remove()
注意:remove函数不能连续执行多次,否则返回IllegalStateException
( if the next method has not yet been called, or the remove method has already been called after the last call to the next method.)
通常用法:
Iterator it=collection.iterator(); while(it.hasNext()) { Object obj=it.next(); //do something }
2.3 子接口(List,Set,ListIterator,SortedMap,SortedSet)
1)List(有顺序可以重复,有顺序所以操作时可以在方法中加入索引参数,如下:)
boolean add(E element) void add(int index, E element) E set(int index, E element) E get(int index);
2)Set(无顺序不可以重复,无序因而不能通过索引操作对象)
3)ListIterator(Iterator for List,List是双向表,因而在Iterator上增加了一些新的方法,允许traverse the List in either direction)
boolean hasPrevious(); E previous(); int previousIndex()
4) SortedMap
说明:保证按照键的升序排列的映射,可以按照键的自然顺序( Comparable 接口)进行排序, 或者通过创建有序映射时提供的比较器进行排序
(A Map that further provides a total ordering on its keys. The map is ordered according to the natural ordering of its keys, or by a Comparator typically provided at sorted map creation time)
public interface SortedMap<K,V>extends Map<K,V> Comparator comparator() Object firstKey() Object lastKey()
5)SortedSet
主要用于排序操作,实现此接口的子类都是排序的子类
public interface SortedSet<E>extends Set<E> * Comparator comparator() * E first() :返回第一个元素 * E last() * SortedSet<E> headSet(E toElement): 返回less than toElement * SortedSet<E> tailSet(E fromElement) * SortedSet<E> subSet(E fromElement)
2.4抽象容器类
1)说明:使用抽象容器类可以方便的定义类,而不用在每个类中都实现容器接口container 中的所有的方法
2)包含:
* AbstractCollection public abstract class AbstractCollection<E>extends Objectimplements Collection<E> * AbstractList public abstract class AbstractList<E>extends AbstractCollection<E>implements List<E> * AbstractSet public abstract class AbstractSet<E>extends AbstractCollection<E>implements Set<E> * AbstactMap public abstract class AbstractMap<K,V>extends Object implements Map<K,V> * AbstractSequentialList public abstract class AbstractSequentialList<E> extends AbstractList<E>
3.具体容器类
3.1概括
1)collection: ArrayList,LinkedLsit,Vector,Stack
TreeSet,HashSet,LinkedHashSet
2) Map: HashMap,LinkedHashMap,WeakHashMap, TreeMap, HashTable, IdentityHashTable(其中key的比较是通过==而不是equals)
3.2常用的容器类
1)ArrayList 与 LinkedList(均非同步,多线程时需要考虑线程安全问题),Vector(同步),Stack
1. List 接口支持通过索引的方法来访问元素:ArrayList 随机访问快改慢;LinkedList改快随机访问慢;Vector实现了同步,因而比ArrayList慢
2. LinkedList使用双向链表实现LinkedList提供额外的get,remove,insert方法在LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈(stack),队列(queue)或双向队列(deque)。
3. ArrayList没有定义增长算法,当需要插入大量元素是,可调用ensureCapacity方法提高添加效率
4. Vector类似与ArrayList,但是是同步的,多线程安全(另外一点区别是ArrayList扩容时默认增长一半,Vector增长一倍)。无论是单线程还是多线程,Vector都比ArrayList慢
5. Stack继承自Vector,实现一个后进先出的堆栈
6.若需要实现同步可以调用Collections工具类的synchronizedList方法,如下:
List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList()); synchronized(list) { Iterator i = list.iterator(); // Must be in synchronized block while (i.hasNext()) foo(i.next()); } 或者: List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList());
7.定义如下:(注意LinkedList实现了Deque)
public class ArrayList<E>extends AbstractList<E>implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, Serializable public class LinkedList<E>extends AbstractSequentialList<E>implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, Serializable public class Vector<E>extends AbstractList<E>implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, Serializable
2)TreeSet, HashSet, LinkedHashSet(HashSet,TreeSet不是线程安全的)
1. TreeSet是SortedSet接口的唯一实现类,TreeSet可以确保集合元素处于排序状态,效率很高,可提高程序的效率;TreeSet通过compareTo或者compare排序,因而只要值相等即使equals不等(不同对象)也不能加到集合中(fails to obey Set interface)
2. HashSet,效率很高,和TreeSet不同的是通过比较对象的equals区分不同对象,这样不同的对象可以不被重复的加入到集合中。
hashCode()函数不好确定,对象默认的hashCode函数试对象的内存地址值,hashCode函数的好坏是HashSet性能的关键。
3. LinkedHashSet,和HashSet相同,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。LinkedHashSet在迭代访问Set中的全部元素时,性能比HashSet好,但是插入时性能稍微逊色于HashSet。
4. Set可以插入null,最多一个null
3) HashMap(非同步), HashTable(线程安全), TreeMap, WeakHashMap
1.HashTable与HashMap区别:(详情请查看HashTable与HashMap)
2. WeakHashMap是一种改进的HashMap,它对key实行“弱引用”,WeakHashMap使用元素的引用而不是值作为key,也就是说必须在引用相同(a==b)的情况下才能找到相关的值。另外,如果一个key不再被外部所引用,那么该key可以被GC回收。
3. TreeMap是SortedMap接口的基于红黑树的实现。此类保证了映射按照升序顺序排列关键字, 根据使用的构造方法不同,可能会按照键的类的自然顺序进行排序
4.定义如下:
public class Hashtable extends Dictionary implements Map, Cloneable, Serializable public class HashMap extends AbstractMap implements Map, Cloneable, Serializable public class TreeMap<K,V>extends AbstractMap<K,V>implements NavigableMap<K,V>, Cloneable, Serializable
4.容器类使用补充
1)使用抽象编程思想,创建时使用父类引用指向子类对象,返回时返回抽象接口
2)如果涉及到堆栈,队列等操作,应该考虑用List,对于需要快速插入,删除元素,应该使用LinkedList,如果需要快速随机访问元素,应该使用ArrayList。
3)如果程序在单线程环境中使用非同步的类,其效率较高
4)可以使用Collections 工具类中unmodifiableList/unmodifiableMap/unmodifiableSet/unmodifiableSortedMap/unmodifiableSortedSet等创建不能修改的List,Map,List等
5)可以使用Collections工具类中Collections.synchronizedList(new ArrayList())等实现同步
6) 可以使用Arrays.equal()判断两个数组是否相等
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