[ZT] 两种特殊的Java容器的类List和Set分析

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#list #java #iterator #interface #数据结构 #设计模式

本文详细介绍了Java中两种特殊容器List和Set的特点与应用场景。List确保元素特定顺序，支持ListIterator双方向遍历；Set不允许重复元素，适用于数据字典等场景。文章对比了ArrayList与LinkedList的不同，以及HashSet、TreeSet和LinkedHashSet的特点。

两种特殊的Java容器的类List和Set分析

时间:2007-11-26 04:38:00 来源:赛迪网技术社区作者:执木编辑:chinaitzhe

容器类可以大大提高编程效率和编程能力，在Java2中，所有的容器都由SUN公司的Joshua Bloch进行了重新设计，丰富了容器类库的功能。　　Java2容器类类库的用途是“保存对象”，它分为两类：　　Collection----一组独立的元素，通常这些元素都服从某种规则。List必须保持元素特定的顺序，而Set不能有重复元素。　　Map----一组成对的“键值对”对象，即其元素是成对的对象，最典型的应用就是数据字典，并且还有其它广泛的应用。另外，Map可以返回其所有键组成的Set和其所有值组成的Collection，或其键值对组成的Set，并且还可以像数组一样扩展多维Map，只要让Map中键值对的每个“值”是一个Map即可。　　1.迭代器　　迭代器是一种设计模式，它是一个对象，它可以遍历并选择序列中的对象，而开发人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常被称为“轻量级”对象，因为创建它的代价小。　　Java中的Iterator功能比较简单，并且只能单向移动：　　(1) 使用方法iterator()要求容器返回一个Iterator。第一次调用Iterator的next()方法时，它返回序列的第一个元素。　　(2) 使用next()获得序列中的下一个元素。　　(3) 使用hasNext()检查序列中是否还有元素。　　(4) 使用remove()将迭代器新返回的元素删除。　　Iterator是Java迭代器最简单的实现，为List设计的ListIterator具有更多的功能，它可以从两个方向遍历List，也可以从List中插入和删除元素。　　2.List的功能方法　　List(interface): 次序是List最重要的特点；它确保维护元素特定的顺序。List为Collection添加了许多方法，使得能够向List中间插入与移除元素(只推荐LinkedList使用)。一个List可以生成ListIterator，使用它可以从两个方向遍历List，也可以从List中间插入和删除元素。　　ArrayList: 由数组实现的List。它答应对元素进行快速随机访问，但是向List中间插入与移除元素的速度很慢。ListIterator只应该用来由后向前遍历ArrayList，而不是用来插入和删除元素，因为这比LinkedList开销要大很多。　　LinkedList: 对顺序访问进行了优化，向List中间插入与删除得开销不大，随机访问则相对较慢(可用ArrayList代替)。它具有方法addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst()、removeLast()，这些方法(没有在任何接口或基类中定义过)使得LinkedList可以当作堆栈、队列和双向队列使用。　　3.Set的功能方法　　Set(interface): 存入Set的每个元素必须是唯一的，因为Set不保存重复元素。加入Set的Object必须定义equals()方法以确保对象的唯一性。Set与Collection有完全一样的接口。Set接口不保证维护元素的次序。　　HashSet: 为快速查找而设计的Set。存入HashSet的对象必须定义hashCode()。　　TreeSet: 保持次序的Set，底层为树结构。使用它可以从Set中提取有序的序列。　　LinkedHashSet: 具有HashSet的查询速度，且内部使用链表维护元素的顺序(插入的次序)。于是在使用迭代器遍历Set时，结果会按元素插入的次序显示。　　HashSet采用散列函数对元素进行排序，这是专门为快速查询而设计的；TreeSet采用红黑树的数据结构进行排序元素；LinkedHashSet内部使用散列以加快查询速度，同时使用链表维护元素的次序，使得看起来元素是以插入的顺序保存的。需要注重的是，生成自己的类时，Set需要维护元素的存储顺序，因此要实现Comparable接口并定义compareTo()方法。