兩種Java容器類List和Set分析

兩種Java容器類List和Set分析[@more@]　　容器類可以大大提高程式設計效率和程式設計能力，在Java2中，所有的容器都由SUN公司的Joshua Bloch進行了重新設計，豐富了容器類庫的功能。

　　Java2容器類類庫的用途是“儲存物件”，它分為兩類：

　　Collection----一組獨立的元素，通常這些元素都服從某種規則。List必須保持元素特定的順序，而Set不能有重複元素。

　　Map----一組成對的“鍵值對”物件，即其元素是成對的物件，最典型的應用就是資料字典，並且還有其它廣泛的應用。另外，Map可以返回其所有鍵組成的Set和其所有值組成的Collection，或其鍵值對組成的Set，並且還可以像陣列一樣擴充套件多維Map，只要讓Map中鍵值對的每個“值”是一個Map即可。

　　1.迭代器

　　迭代器是一種設計模式，它是一個物件，它可以遍歷並選擇序列中的物件，而開發人員不需要了解該序列的底層結構。迭代器通常被稱為“輕量級”物件，因為建立它的代價小。

　　Java中的Iterator功能比較簡單，並且只能單向移動：

　　(1) 使用方法iterator()要求容器返回一個Iterator。第一次呼叫Iterator的next()方法時，它返回序列的第一個元素。

　　(2) 使用next()獲得序列中的下一個元素。

　　(3) 使用hasNext()檢查序列中是否還有元素。

　　(4) 使用remove()將迭代器新返回的元素刪除。

　　Iterator是Java迭代器最簡單的實現，為List設計的ListIterator具有更多的功能，它可以從兩個方向遍歷List，也可以從List中插入和刪除元素。

　　2.List的功能方法

　　List(interface): 次序是List最重要的特點；它確保維護元素特定的順序。List為Collection新增了許多方法，使得能夠向List中間插入與移除元素(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中間插入和刪除元素。

　　ArrayList: 由陣列實現的List。它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只應該用來由後向前遍歷ArrayList，而不是用來插入和刪除元素，因為這比LinkedList開銷要大很多。

　　LinkedList: 對順序訪問進行了最佳化，向List中間插入與刪除得開銷不大，隨機訪問則相對較慢(可用ArrayList代替)。它具有方法addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst()、removeLast()，這些方法(沒有在任何介面或基類中定義過)使得LinkedList可以當作堆疊、佇列和雙向佇列使用。

　　3.Set的功能方法

　　Set(interface): 存入Set的每個元素必須是唯一的，因為Set不儲存重複元素。加入Set的Object必須定義equals()方法以確保物件的唯一性。Set與Collection有完全一樣的介面。Set介面不保證維護元素的次序。

　　HashSet: 為快速查詢而設計的Set。存入HashSet的物件必須定義hashCode()。

　　TreeSet: 保持次序的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，且內部使用連結串列維護元素的順序(插入的次序)。於是在使用迭代器遍歷Set時，結果會按元素插入的次序顯示。

　　HashSet採用雜湊函式對元素進行排序，這是專門為快速查詢而設計的；TreeSet採用紅黑樹的資料結構進行排序元素；LinkedHashSet內部使用雜湊以加快查詢速度，同時使用連結串列維護元素的次序，使得看起來元素是以插入的順序儲存的。需要注意的是，生成自己的類時，Set需要維護元素的儲存順序，因此要實現Comparable介面並定義compareTo()方法。