Java 容器和泛型(1)認識容器
容器是Java語言學習中重要的一部分。泥瓦匠我的感覺是剛開始挺難學的,但等你熟悉它,接觸多了,也就“順理成章”地知道了。Java的容器類主要由兩個介面派生而出:Collection和Map。
一、Collection vs Collections
首先,Collection 和 Collections 是兩個不同的概念。之所以放在一起,是為了更好的比較。Collection是容器層次結構中根介面。而Collections是一個提供一些處理容器類靜態方法的類。
JDK不提供Collection介面的具體實現,而是提供了更加具體的子介面(如Set和List)實現。
那Collection介面存在有何作用呢?存在即是道理。
原因在於:所有容器的實現類(如ArrayList實現了List介面,HashSet實現了Set介面)提供了兩個‘標準’的建構函式來實現:1、一個無參的構造方法(void)2、一個帶有Collection型別單引數構造方法,用於建立一個具有其引數相同元素新的Collection及其實現類等。實際上:因為所有通用的容器類遵從Collection介面,用第二種構造方法是允許容器之間相互的複製。
二、Collection的類層次結構
下面的圖是關於Collection的類的層次結構。
Set:
一個不包括重複元素(包括可變物件)的Collection,是一種無序的集合。Set不包含滿 a.equals(b) 的元素對a和b,並且最多有一個null。實現Set的介面有:EnumSet、HashSet、TreeSet等。下圖是Set的JDK原始碼UML圖。
List:
一個有序的Collection(也稱序列),元素可以重複。確切的講,列表通常允許滿足 e1.equals(e2) 的元素對 e1 和 e2,並且如果列表本身允許 null 元素的話,通常它們允許多個 null 元素。實現List的有:ArrayList、LinkedList、Vector、Stack等。下圖是List的JDK原始碼UML圖。
Queue:
一種佇列則是雙端佇列,支援在頭、尾兩端插入和移除元素,主要包括:ArrayDeque、LinkedBlockingDeque、LinkedList。另一種是阻塞式佇列,佇列滿了以後再插入元素則會丟擲異常,主要包括ArrayBlockQueue、PriorityBlockingQueue、LinkedBlockingQueue。雖然介面並未定義阻塞方法,但是實現類擴充套件了此介面。下圖是Queue的JDK原始碼UML圖。
三、Map的類的層次結構
下面的圖是Map的層次結構圖
Map:
是一個鍵值對的集合。也就是說,一個對映不能包含重複的鍵,每個鍵最多對映到一個值。該介面取代了Dictionary抽象類。實現map的有:HashMap、TreeMap、HashTable、Properties、EnumMap。下圖是Map的JDK原始碼UML圖。
四、容器介面的小結
五、程式碼樣例
對HashMap,HashSet,LinkedList,ArrayList,TreeMap,TreeSet的例子如下:
import java.util.ArrayList; import java.util.HashMap; import java.util.HashSet; import java.util.LinkedList; import java.util.List; import java.util.Map; import java.util.Set; import java.util.TreeMap; import java.util.TreeSet; @SuppressWarnings("unchecked") public class CollectionAll { public static void main(String[] args) { printLists(); printSets(); printMaps(); } private static void printLists() { List<String> a1 = new ArrayList<String>(); a1.add("List"); a1.add("Set"); a1.add("Queue"); a1.add("Map"); System.out.println("ArrayList Elements:"); System.out.print("/t" + a1 + "/n"); List<String> l1 = new LinkedList<String>(); l1.add("List"); l1.add("Set"); l1.add("Queue"); l1.add("Map"); System.out.println("LinkedList Elements:"); System.out.print("/t" + l1 + "/n"); } @SuppressWarnings("rawtypes") private static void printSets() { Set h1 = new HashSet<String>(); h1.add("List"); h1.add("Set"); h1.add("Queue"); h1.add("Map"); System.out.println("HashSet Elements:"); System.out.print("/t" + h1 + "/n"); Set t1 = new TreeSet<String>(); t1.add("List"); t1.add("Set"); t1.add("Queue"); t1.add("Map"); System.out.println("TreeSet Elements:"); System.out.print("/t" + t1 + "/n"); } private static void printMaps() { Map<String, String> h1 = new HashMap<String, String>(); h1.put("List", "ArrayList"); h1.put("Set", "HashSet"); h1.put("Queue", "PriorityQueue"); h1.put("Map", "HashMap"); System.out.println("HashMap Elements:"); System.out.print("/t" + h1 + "/n"); Map<String, String> t1 = new TreeMap<String,String>(); t1.put("List", "ArrayList"); t1.put("Set", "HashSet"); t1.put("Queue", "PriorityQueue"); t1.put("Map", "HashMap"); System.out.println("TreeMap Elements:"); System.out.print("/t" + t1 + "/n"); } }
控制檯列印如下:
ArrayList Elements: [List, Set, Queue, Map] LinkedList Elements: [List, Set, Queue, Map] HashSet Elements: [Map, Queue, Set, List] TreeSet Elements: [List, Map, Queue, Set] HashMap Elements: {Map=HashMap, Queue=PriorityQueue, Set=HashSet, List=ArrayList} TreeMap Elements: {List=ArrayList, Map=HashMap, Queue=PriorityQueue, Set=HashSet}
六、總結
異同點
出處:http://blog.csdn.net/softwave/article/details/4166598
Vector和ArrayList
1,vector是執行緒同步的,所以它也是執行緒安全的,而arraylist是執行緒非同步的,是不安全的。如果不考慮到執行緒的安全因素,一般用arraylist效率比較高。
2,如果集合中的元素的數目大於目前集合陣列的長度時,vector增長率為目前陣列長度的100%,而arraylist增長率為目前陣列長度的50%.如過在集合中使用資料量比較大的資料,用vector有一定的優勢。
3,如果查詢一個指定位置的資料,vector和arraylist使用的時間是相同的,都是0(1),這個時候使用vector和arraylist都可以。而如果移動一個指定位置的資料花費的時間為0(n-i)n為總長度,這個時候就應該考慮到使用linklist,因為它移動一個指定位置的資料所花費的時間為0(1),而查詢一個指定位置的資料時花費的時間為0(i)。
ArrayList 和Vector是採用陣列方式儲存資料,此陣列元素數大於實際儲存的資料以便增加和插入元素,都允許直接序號索引元素,但是插入資料要設計到陣列元素移動等記憶體操作,所以索引資料快插入資料慢,Vector由於使用了synchronized方法(執行緒安全)所以效能上比ArrayList要差,LinkedList使用雙向連結串列實現儲存,按序號索引資料需要進行向前或向後遍歷,但是插入資料時只需要記錄本項的前後項即可,所以插入數度較快!
Aarraylist和Linkedlist
1.ArrayList是實現了基於動態陣列的資料結構,LinkedList基於連結串列的資料結構。
2.對於隨機訪問get和set,ArrayList覺得優於LinkedList,因為LinkedList要移動指標。
3.對於新增和刪除操作add和remove,LinedList比較佔優勢,因為ArrayList要移動資料。
這一點要看實際情況的。若只對單條資料插入或刪除,ArrayList的速度反而優於LinkedList。但若是批量隨機的插入刪除資料,LinkedList的速度大大優於ArrayList. 因為ArrayList每插入一條資料,要移動插入點及之後的所有資料。
HashMap與TreeMap
1、HashMap通過hashcode對其內容進行快速查詢,而TreeMap中所有的元素都保持著某種固定的順序,如果你需要得到一個有序的結果你就應該使用TreeMap(HashMap中元素的排列順序是不固定的)。HashMap中元素的排列順序是不固定的)。
2、 HashMap通過hashcode對其內容進行快速查詢,而TreeMap中所有的元素都保持著某種固定的順序,如果你需要得到一個有序的結果你就應該使用TreeMap(HashMap中元素的排列順序是不固定的)。集合框架”提供兩種常規的Map實現:HashMap和TreeMap (TreeMap實現SortedMap介面)。
3、在Map 中插入、刪除和定位元素,HashMap 是最好的選擇。但如果您要按自然順序或自定義順序遍歷鍵,那麼TreeMap會更好。使用HashMap要求新增的鍵類明確定義了hashCode()和 equals()的實現。 這個TreeMap沒有調優選項,因為該樹總處於平衡狀態。
hashtable與hashmap
1、歷史原因:Hashtable是基於陳舊的Dictionary類的,HashMap是Java 1.2引進的Map介面的一個實現 。
2、同步性:Hashtable是執行緒安全的,也就是說是同步的,而HashMap是執行緒序不安全的,不是同步的 。
3、值:只有HashMap可以讓你將空值作為一個表的條目的key或value 。
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