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Java中List Set Map 是否有序等总结

 
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1.Collection List Set Map 区别记忆

这些都代表了Java中的集合,这里主要从其元素是否有序,是否可重复来进行区别记忆,以便恰当地使用,当然还存在同步方面的差异,见上一篇相关文章。

 

 

有序否

允许元素重复否

Collection

List

Set

AbstractSet

HashSet

TreeSet

是(用二叉树排序)

Map

AbstractMap

使用key-value来映射和存储数据,Key必须惟一,value可以重复

HashMap

TreeMap

是(用二叉树排序)

 

List接口对Collection进行了简单的扩充,它的具体实现类常用的有ArrayList和LinkedList。你可以将任何东西放到一个List容器中,并在需要时从中取出。ArrayList从其命名中可以看出它是一种类似数组的形式进行存储,因此它的随机访问速度极快,而LinkedList的内部实现是链表,它适合于在链表中间需要频繁进行插入和删除操作。在具体应用时可以根据需要自由选择。前面说的Iterator只能对容器进行向前遍历,而ListIterator则继承了Iterator的思想,并提供了对List进行双向遍历的方法。 

Set接口也是Collection的一种扩展,而与List不同的时,在Set中的对象元素不能重复,也就是说你不能把同样的东西两次放入同一个Set容器中。它的常用具体实现有HashSet和TreeSet类。HashSet能快速定位一个元素,但是你放到HashSet中的对象需要实现hashCode()方法,它使用了前面说过的哈希码的算法。而TreeSet则将放入其中的元素按序存放,这就要求你放入其中的对象是可排序的,这就用到了集合框架提供的另外两个实用类Comparable和Comparator。一个类是可排序的,它就应该实现Comparable接口。有时多个类具有相同的排序算法,那就不需要在每分别重复定义相同的排序算法,只要实现Comparator接口即可。集合框架中还有两个很实用的公用类:Collections和Arrays。Collections提供了对一个Collection容器进行诸如排序、复制、查找和填充等一些非常有用的方法,Arrays则是对一个数组进行类似的操作。 


Map是一种把键对象和值对象进行关联的容器,而一个值对象又可以是一个Map,依次类推,这样就可形成一个多级映射。对于键对象来说,像Set一样,一个Map容器中的键对象不允许重复,这是为了保持查找结果的一致性;如果有两个键对象一样,那你想得到那个键对象所对应的值对象时就有问题了,可能你得到的并不是你想的那个值对象,结果会造成混乱,所以键的唯一性很重要,也是符合集合的性质的。当然在使用过程中,某个键所对应的值对象可能会发生变化,这时会按照最后一次修改的值对象与键对应。对于值对象则没有唯一性的要求。你可以将任意多个键都映射到一个值对象上,这不会发生任何问题(不过对你的使用却可能会造成不便,你不知道你得到的到底是那一个键所对应的值对象)。Map有两种比较常用的实现:HashMap和TreeMap。HashMap也用到了哈希码的算法,以便快速查找一个键,TreeMap则是对键按序存放,因此它便有一些扩展的方法,比如firstKey(),lastKey()等,你还可以从TreeMap中指定一个范围以取得其子Map。键和值的关联很简单,用pub(Object key,Object value)方法即可将一个键与一个值对象相关联。用get(Object key)可得到与此key对象所对应的值对象。

2.List、vector、set、map的区别与联系

在使用Java的时候,我们都会遇到使用集合(Collection)的时候,但是Java API提供了多种集合的实现,我在使用和面试的时候频频遇到这样的“抉择” 。 :)(主要还是面试的时候)
久而久之,也就有了一点点的心得体会,写出来以供大家讨论。
总的说来,Java API中所用的集合类,都是实现了Collection接口,他的一个类继承结构如下:

Collection<--List<--Vector
Collection<--List<--ArrayList
Collection<--List<--LinkedList
Collection<--Set<--HashSet
Collection<--Set<--HashSet<--LinkedHashSet
Collection<--Set<--SortedSet<--TreeSet
Vector : 基于Array的List,其实就是封装了Array所不具备的一些功能方便我们使用,它不可能走入Array的限制。性能也就不可能超越Array。所以,在可能的情况下,我们要多运用Array。另外很重要的一点就是Vector“sychronized”的,这个也是Vector和ArrayList的唯一的区别。

ArrayList:同Vector一样是一个基于Array上的链表,但是不同的是ArrayList不是同步的。所以在性能上要比Vector优越一些,但是当运行到多线程环境中时,可需要自己在管理线程的同步问题。

LinkedList:LinkedList不同于前面两种List,它不是基于Array的,所以不受Array性能的限制。它每一个节点(Node)都包含两方面的内容:1.节点本身的数据(data);2.下一个节点的信息(nextNode)。所以当对LinkedList做添加,删除动作的时候就不用像基于Array的List一样,必须进行大量的数据移动。只要更改nextNode的相关信息就可以实现了。这就是LinkedList的优势。

List总结:

1. 所有的List中只能容纳单个不同类型的对象组成的表,而不是Key-Value键值对。例如:[ tom,1,c ];

2. 所有的List中可以有相同的元素,例如Vector中可以有 [ tom,koo,too,koo ];

3. 所有的List中可以有null元素,例如[ tom,null,1 ];

4. 基于Array的List(Vector,ArrayList)适合查询,而LinkedList(链表)适合添加,删除操作。

HashSet:虽然Set同List都实现了Collection接口,但是他们的实现方式却大不一样。List基本上都是以Array为基础。但是Set则是在HashMap的基础上来实现的,这个就是Set和List的根本区别。HashSet的存储方式是把HashMap中的Key作为Set的对应存储项。看看HashSet的add(Object obj)方法的实现就可以一目了然了。

public boolean add(Object obj)
{
return map.put(obj, PRESENT) == null;
}
这个也是为什么在Set中不能像在List中一样有重复的项的根本原因,因为HashMap的key是不能有重复的。

LinkedHashSet:HashSet的一个子类,一个链表。

TreeSet:SortedSet的子类,它不同于HashSet的根本就是TreeSet是有序的。它是通过SortedMap来实现的。

Set总结:

1. Set实现的基础是Map(HashMap);

2. Set中的元素是不能重复的,如果使用add(Object obj)方法添加已经存在的对象,则会覆盖前面的对象;
3.Java基本概念:集合类 List/Set/Map... 的区别和联系

Collection:List、Set
Map:HashMap、HashTable

如何在它们之间选择


一、Array , Arrays

Java所有“存储及随机访问一连串对象”的做法,array是最有效率的一种。

1、
效率高,但容量固定且无法动态改变。
array还有一个缺点是,无法判断其中实际存有多少元素,length只是告诉我们array的容量。

2、Java中有一个Arrays类,专门用来操作array。
arrays中拥有一组static函数,
equals():比较两个array是否相等。array拥有相同元素个数,且所有对应元素两两相等。
fill():将值填入array中。
sort():用来对array进行排序。
binarySearch():在排好序的array中寻找元素。
System.arraycopy():array的复制。


二、Collection , Map

若撰写程序时不知道究竟需要多少对象,需要在空间不足时自动扩增容量,则需要使用容器类库,array不适用。

1、Collection 和 Map 的区别

容器内每个为之所存储的元素个数不同。
Collection类型者,每个位置只有一个元素。
Map类型者,持有 key-value pair,像个小型数据库。

2、各自旗下的子类关系

Collection --List: 将以特定次序存储元素。所以取出来的顺序可能和放入顺序不同。
--ArrayList / LinkedList / Vector --Set : 不能含有重复的元素
--HashSet / TreeSet
Map
--
HashMap
--HashTable
--TreeMap

3、其他特征

* List,Set,Map将持有对象一律视为Object型别。
* Collection、List、Set、Map都是接口,不能实例化。
继承自它们的 ArrayList, Vector, HashTable, HashMap是具象class,这些才可被实例化。
* vector容器确切知道它所持有的对象隶属什么型别。vector不进行边界检查。


三、Collections

Collections是针对集合类的一个帮助类。提供了一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程完全化等操作。
相当于对Array进行类似操作的类——Arrays。
如,Collections.max(Collection coll); 取coll中最大的元素。
Collections.sort(List list); 对list中元素排序

四、如何选择?

1、容器类和Array的区别、择取
* 容器类仅能持有对象引用(指向对象的指针),而不是将对象信息copy一份至数列某位置。
* 一旦将对象置入容器内,便损失了该对象的型别信息。

2、
* 在各种Lists中,最好的做法是以ArrayList作为缺省选择。当插入、删除频繁时,使用LinkedList();
Vector总是比ArrayList慢,所以要尽量避免使用。
* 在各种Sets中,HashSet通常优于HashTree(插入、查找)。只有当需要产生一个经过排序的序列,才用TreeSet。
HashTree存在的唯一理由:能够维护其内元素的排序状态。 
* 在各种Maps中
HashMap用于快速查找。
* 当元素个数固定,用Array,因为Array效率是最高的。

结论:最常用的是ArrayList,HashSet,HashMap,Array。


注意:

1、Collection没有get()方法来取得某个元素。只能通过iterator()遍历元素。
2、Set和Collection拥有一模一样的接口。
3、List,可以通过get()方法来一次取出一个元素。使用数字来选择一堆对象中的一个,get(0)...。(add/get)
4、一般使用ArrayList。用LinkedList构造堆栈stack、队列queue。

5、Map用 put(k,v) / get(k),还可以使用containsKey()/containsValue()来检查其中是否含有某个key/value。
HashMap会利用对象的hashCode来快速找到key。
* hashing 哈希码就是将对象的信息经过一些转变形成一个独一无二的int值,这个值存储在一个array中。
我们都知道所有存储结构中,array查找速度是最快的。所以,可以加速查找。

发生碰撞时,让array指向多个values。即,数组每个位置上又生成一个梿表。

6、Map中元素,可以将key序列、value序列单独抽取出来。使用keySet()抽取key序列,将map中的所有keys生成一个Set。
使用values()抽取value序列,将map中的所有values生成一个Collection。

为什么一个生成Set,一个生成Collection?那是因为,key总是独一无二的,value允许重复。

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