JAVA集合類匯總

一、集合與數(shù)組

數(shù)組（可以存儲基本數(shù)據(jù)類型）是用來存現(xiàn)對象的一種容器，但是數(shù)組的長度固定，不適合在對象數(shù)量未知的情況下使用。

集合（只能存儲對象，對象類型可以不一樣）的長度可變，可在多數(shù)情況下使用。

二、層次關系

如圖所示：圖中，實線邊框的是實現(xiàn)類，折線邊框的是抽象類，而點線邊框的是接口

Collection接口是集合類的根接口，Java中沒有提供這個接口的直接的實現(xiàn)類。但是卻讓其被繼承產生了兩個接口，就是Set和List。Set中不能包含重復的元素。List是一個有序的集合，可以包含重復的元素，提供了按索引訪問的方式。

Map是Java.util包中的另一個接口，它和Collection接口沒有關系，是相互獨立的，但是都屬于集合類的一部分。Map包含了key-value對。Map不能包含重復的key，但是可以包含相同的value。

Iterator，所有的集合類，都實現(xiàn)了Iterator接口，這是一個用于遍歷集合中元素的接口，主要包含以下三種方法：

1.hasNext（）是否還有下一個元素。

2.next（）返回下一個元素。

3.remove（）刪除當前元素。

三、幾種重要的接口和類簡介

1、List（有序、可重復）

List里存放的對象是有序的，同時也是可以重復的，List關注的是索引，擁有一系列和索引相關的方法，查詢速度快。因為往list集合里插入或刪除數(shù)據(jù)時，會伴隨著后面數(shù)據(jù)的移動，所有插入刪除數(shù)據(jù)速度慢。

2、Set（無序、不能重復）

Set里存放的對象是無序，不能重復的，集合中的對象不按特定的方式排序，只是簡單地把對象加入集合中。

3、Map（鍵值對、鍵唯一、值不唯一）

Map集合中存儲的是鍵值對，鍵不能重復，值可以重復。根據(jù)鍵得到值，對map集合遍歷時先得到鍵的set集合，對set集合進行遍歷，得到相應的值。

對比如下：

四、遍歷

在類集中提供了以下四種的常見輸出方式：

1）Iterator：迭代輸出，是使用最多的輸出方式。

2）ListIterator：是Iterator的子接口，專門用于輸出List中的內容。

3）foreach輸出：JDK1.5之后提供的新功能，可以輸出數(shù)組或集合。

4）for循環(huán)

代碼示例如下：

for的形式：for（int i=0;i《arr.size（）;i++）{。。.}

foreach的形式： for（inti：arr）{。。.}

iterator的形式：

Iterator it = arr.iterator（）;

while（it.hasNext（））{ object o =it.next（）; 。。.}

五、ArrayList和LinkedList

ArrayList和LinkedList在用法上沒有區(qū)別，但是在功能上還是有區(qū)別的。LinkedList經(jīng)常用在增刪操作較多而查詢操作很少的情況下，ArrayList則相反。

六、Map集合

實現(xiàn)類：HashMap、Hashtable、LinkedHashMap和TreeMap

HashMap

HashMap是最常用的Map，它根據(jù)鍵的HashCode值存儲數(shù)據(jù)，根據(jù)鍵可以直接獲取它的值，具有很快的訪問速度，遍歷時，取得數(shù)據(jù)的順序是完全隨機的。因為鍵對象不可以重復，所以HashMap最多只允許一條記錄的鍵為Null，允許多條記錄的值為Null，是非同步的

Hashtable

Hashtable與HashMap類似，是HashMap的線程安全版，它支持線程的同步，即任一時刻只有一個線程能寫Hashtable，因此也導致了Hashtale在寫入時會比較慢，它繼承自Dictionary類，不同的是它不允許記錄的鍵或者值為null，同時效率較低。

ConcurrentHashMap

線程安全，并且鎖分離。ConcurrentHashMap內部使用段（Segment）來表示這些不同的部分，每個段其實就是一個小的hash table，它們有自己的鎖。只要多個修改操作發(fā)生在不同的段上，它們就可以并發(fā)進行。

LinkedHashMap

LinkedHashMap保存了記錄的插入順序，在用Iteraor遍歷LinkedHashMap時，先得到的記錄肯定是先插入的，在遍歷的時候會比HashMap慢，有HashMap的全部特性。

TreeMap

TreeMap實現(xiàn)SortMap接口，能夠把它保存的記錄根據(jù)鍵排序，默認是按鍵值的升序排序（自然順序），也可以指定排序的比較器，當用Iterator遍歷TreeMap時，得到的記錄是排過序的。不允許key值為空，非同步的；

map的遍歷

第一種：KeySet（）

將Map中所有的鍵存入到set集合中。因為set具備迭代器。所有可以迭代方式取出所有的鍵，再根據(jù)get方法。獲取每一個鍵對應的值。 keySet（）：迭代后只能通過get（）取key 。

取到的結果會亂序，是因為取得數(shù)據(jù)行主鍵的時候，使用了HashMap.keySet（）方法，而這個方法返回的Set結果，里面的數(shù)據(jù)是亂序排放的。

典型用法如下：

Map map = new HashMap（）;

map.put（“key1”，“l(fā)isi1”）;

map.put（“key2”，“l(fā)isi2”）;

map.put（“key3”，“l(fā)isi3”）;

map.put（“key4”，“l(fā)isi4”）;

//先獲取map集合的所有鍵的set集合，keyset（）

Iterator it = map.keySet（）.iterator（）;

//獲取迭代器

while（it.hasNext（））{

Object key = it.next（）;

System.out.println（map.get（key））;

}

第二種：entrySet（）

Set《Map.Entry《K，V》》 entrySet（） //返回此映射中包含的映射關系的 Set 視圖。（一個關系就是一個鍵-值對），就是把（key-value）作為一個整體一對一對地存放到Set集合當中的。Map.Entry表示映射關系。entrySet（）：迭代后可以e.getKey（），e.getValue（）兩種方法來取key和value。返回的是Entry接口。

典型用法如下：

Map map = new HashMap（）;

map.put（“key1”，“l(fā)isi1”）;

map.put（“key2”，“l(fā)isi2”）;

map.put（“key3”，“l(fā)isi3”）;

map.put（“key4”，“l(fā)isi4”）;

//將map集合中的映射關系取出，存入到set集合

Iterator it = map.entrySet（）.iterator（）;

while（it.hasNext（））{

Entry e =（Entry） it.next（）;

System.out.println（“鍵”+e.getKey （） + “的值為” + e.getValue（））;

}

推薦使用第二種方式，即entrySet（）方法，效率較高。

對于keySet其實是遍歷了2次，一次是轉為iterator，一次就是從HashMap中取出key所對于的value。而entryset只是遍歷了第一次，它把key和value都放到了entry中，所以快了。兩種遍歷的遍歷時間相差還是很明顯的。

七、主要實現(xiàn)類區(qū)別小結

Vector和ArrayList

1，vector是線程同步的，所以它也是線程安全的，而arraylist是線程異步的，是不安全的。如果不考慮到線程的安全因素，一般用arraylist效率比較高。

2，如果集合中的元素的數(shù)目大于目前集合數(shù)組的長度時，vector增長率為目前數(shù)組長度的100%，而arraylist增長率為目前數(shù)組長度的50%。如果在集合中使用數(shù)據(jù)量比較大的數(shù)據(jù)，用vector有一定的優(yōu)勢。

3，如果查找一個指定位置的數(shù)據(jù)，vector和arraylist使用的時間是相同的，如果頻繁的訪問數(shù)據(jù)，這個時候使用vector和arraylist都可以。而如果移動一個指定位置會導致后面的元素都發(fā)生移動，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數(shù)據(jù)時其它元素不移動。

ArrayList 和Vector是采用數(shù)組方式存儲數(shù)據(jù)，此數(shù)組元素數(shù)大于實際存儲的數(shù)據(jù)以便增加和插入元素，都允許直接序號索引元素，但是插入數(shù)據(jù)要涉及到數(shù)組元素移動等內存操作，所以索引數(shù)據(jù)快，插入數(shù)據(jù)慢，Vector由于使用了synchronized方法（線程安全）所以性能上比ArrayList要差，LinkedList使用雙向鏈表實現(xiàn)存儲，按序號索引數(shù)據(jù)需要進行向前或向后遍歷，但是插入數(shù)據(jù)時只需要記錄本項的前后項即可，所以插入數(shù)度較快。

arraylist和linkedlist

1.ArrayList是實現(xiàn)了基于動態(tài)數(shù)組的數(shù)據(jù)結構，LinkedList基于鏈表的數(shù)據(jù)結構。

2.對于隨機訪問get和set，ArrayList覺得優(yōu)于LinkedList，因為LinkedList要移動指針。

3.對于新增和刪除操作add和remove，LinedList比較占優(yōu)勢，因為ArrayList要移動數(shù)據(jù)。 這一點要看實際情況的。若只對單條數(shù)據(jù)插入或刪除，ArrayList的速度反而優(yōu)于LinkedList。但若是批量隨機的插入刪除數(shù)據(jù)，LinkedList的速度大大優(yōu)于ArrayList. 因為ArrayList每插入一條數(shù)據(jù)，要移動插入點及之后的所有數(shù)據(jù)。

HashMap與TreeMap

1、 HashMap通過hashcode對其內容進行快速查找，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）。

2、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，那么TreeMap會更好。使用HashMap要求添加的鍵類明確定義了hashCode（）和 equals（）的實現(xiàn)。

兩個map中的元素一樣，但順序不一樣，導致hashCode（）不一樣。

同樣做測試：

在HashMap中，同樣的值的map，順序不同，equals時，false;

而在treeMap中，同樣的值的map，順序不同，equals時，true，說明，treeMap在equals（）時是整理了順序了的。

HashTable與HashMap

1、同步性：Hashtable是線程安全的，也就是說是同步的，而HashMap是線程序不安全的，不是同步的。

2、HashMap允許存在一個為null的key，多個為null的value 。

3、hashtable的key和value都不允許為null。