Java集合

最新推荐文章于 2023-10-29 03:15:00 发布

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#链表 #java #数据结构 #集合

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本文介绍了Java集合，它存于java.util包，是存放对象的容器。主要分为Collection和Map接口，Collection又派生出List和Set。详细阐述了各接口子类特点，如ArrayList查询快、LinkedList增删快等，还比较了HashMap和HashTable，最后提及集合与数组区别。

可以看下这两篇文章：
https://blog.youkuaiyun.com/zhangqunshuai/article/details/80660974
https://www.cnblogs.com/xiejn/p/13973108.html
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什么是集合？

Java集合类存放在java.util包中，是一个用来存放对象的容器。
集合用来存储不同类型的对象（基本数据类型除外），存储长度可变。

注意：

1.集合只能存放对象。比如你存入一个int型数据66放入集合中，其实它是自动转换成Integer类后存入的，Java中每一种基本数据类型都有对应的引用类型。

2.集合存放的都是对象的引用，而非对象本身。所以我们称集合中的对象就是集合中对象的引用。对象本身还是放在堆内存中。

3.集合可以存放不同类型，不限数量的数据类型。

1.集合主要分为Collection和Map两个接口。
2.Collection又分别被List和Set继承。
3.List被AbstractList实现，然后分为3个子类，ArrayList，LinkList和Vector。
4.Set被AbstractSet实现，又分为2个子类，HashSet和TreeSet。
5.Map被AbstractMap实现，又分为2个子类，HashMap和TreeMap。
6.Map被Hashtable实现。

常用集合的分类：

Collection 接口的接口对象的集合（单列集合）
├——-List 接口：元素按进入先后有序保存，可重复
│—————-├ LinkedList 接口实现类，链表，插入删除，没有同步，线程不安全
│—————-├ ArrayList 接口实现类，数组，随机访问，没有同步，线程不安全
│—————-└ Vector 接口实现类数组，同步，线程安全
│ ———————-└ Stack 是Vector类的实现类
└——-Set 接口：仅接收一次，不可重复，并做内部排序
├—————-└HashSet 使用hash表（数组）存储元素
│————————└ LinkedHashSet 链表维护元素的插入次序
└ —————-TreeSet 底层实现为二叉树，元素排好序

Map 接口键值对的集合（双列集合）
├———Hashtable 接口实现类，同步，线程安全
├———HashMap 接口实现类，没有同步，线程不安全-
│—————–├ LinkedHashMap 双向链表和哈希表实现
│—————–└ WeakHashMap
├ ——–TreeMap 红黑树对所有的key进行排序
└———IdentifyHashMap

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Iteraor接口(迭代器接口)用于遍历集合中元素的接口
Iterator接口，这是一个用于遍历集合中元素的接口，主要包含hashNext(),next(),remove()三种方法。它的一个子接口LinkedIterator在它的基础上又添加了三种方法，分别是add(),previous(),hasPrevious()。也就是说如果是先Iterator接口，那么在遍历集合中元素的时候，只能往后遍历，被遍历后的元素不会在遍历到，通常无序集合实现的都是这个接口，比如HashSet，HashMap；而那些元素有序的集合，实现的一般都是LinkedIterator接口，实现这个接口的集合可以双向遍历，既可以通过next()访问下一个元素，又可以通过previous()访问前一个元素，比如ArrayList。

Collection （集合的最大接口）继承关系

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（1）List：有序，可以存放重复的内容
（2）Set：无序，不能存放重复的内容，所以的重复内容靠hashCode()和equals()两个方法区分
（3）Queue：队列接口
（4）SortedSet：可以对集合中的数据进行排序

Collection定义了集合框架的共性功能：
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List接口

按照元素插入的顺序进行存放，元素可以重复。
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实现List的子类的特点：
——ArrayList：线程不安全，查询速度快。底层都是基于数组来储存集合元素，封装了一个动态的Object[]数组，是一种顺序存储的线性表。
——LinkedList：线程不安全，增删速度快，没有同步方法，是一个链式存储的线性变，本质上是一个双向链表。
——Vector：线程安全，但速度慢，已被ArrayList替代。
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Set接口

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。
实现Set接口子类的特点：
——HashSet：底层数据结构由HashMap的键来实现。不保证集合中元素的顺序，即不能保证迭代的顺序与插入的顺序一致。是线程不安全的。
——TreeSet：有序的存放，线程不安全，可以对Set集合中的元素进行排序，由红黑树来实现排序，TreeSet实际上也是SortedSet接口的子类，其在方法中实现了SortedSet的所有方法，并使用comparator()方法进行排序。
——LinkedHashSet：底层由链表实现，按照元素插入的顺序进行迭代，即迭代输出的顺序与插入的顺序保持一致

Map接口

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Map没有继承Collection接口
注意：由于Map中作为key的对象将通过计算其散列函数来确定与之对应的value的位置，因此任何作为key的对象都必须实现hashCode和equals方法。
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HashMap和HashTable的比较

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实现Map接口的子类：
——Hashtable：Hashtable继承Dictionary<K,V>类，实现了Map接口，实现一个key-value映射的哈希表。任何非空（non-null）的对象都可作为key或者value。是同步的。
——HashMap：HashMap和Hashtable类似，不同之处在于HashMap是非同步的，并且允许null，即null value和null key。
但是将HashMap视为Collection时（values()方法可返回Collection），其迭代子操作时间开销和HashMap的容量成比例。因此，如果迭代操作的性能相当重要的话，不要将HashMap的初始化容量设得过高，或者load factor过低。
——LinkedHashMap：是HashMap的一个子类，如果需要输出的顺序和输入的相同,那么用LinkedHashMap可以实现。Key和Value都允许空；Key重复会覆盖、Value允许重复;非线程安全;有序。
——TreeMap：底层是二叉树数据结构。线程不同步。可以用于给map集合中的键进行排序。