java 容器集合类的区别用法(Vector ArrayList Map)

    xiaoxiao2021-03-26  5

    Set,List,Map,Vector,ArrayList的区别 JAVA的容器---List,Map,Set Collection ├List │├LinkedList │├ArrayList │└Vector │ └Stack └Set Map ├Hashtable ├HashMap └WeakHashMap Collection接口   Collection是 最基本的集合接口,一个Collection代表一组Object,即Collection的元素(Elements)。一些 Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。 Java SDK不提供直接继承自Collection的类,Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。   所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数:无参数的构造函数用于创建一个空的Collection,有一个 Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection,这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后一个构造函数允许用户复制一个Collection。   如何遍历Collection中的每一个元素?不论Collection的实际类型如何, 它都支持一个iterator()的方法,该方法返回一个迭代子,使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。典型的用法如下:      Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子     while(it.hasNext()) {       Object obj = it.next(); // 得到下一个元素     } 由Collection接口派生的两个接口是 List和SetList接口    List是有序的Collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引(元素在List中的位置,类似于数组下标)来访问List中的元素, 这类似于Java的数组。 和下面要提到的Set不同, List允许有相同的元素。   除了具有Collection接口必备的iterator()方法外,List还提供一个listIterator()方法,返回一个 ListIterator接口,和标准的Iterator接口相比,ListIterator多了一些add()之类的方法,允许添加,删除,设定元素,还能向前或向后遍历。    实现List接口的常用类有LinkedList,ArrayList,Vector和Stack。 LinkedList类   LinkedList实现了List接口, 允许null元素此外LinkedList提供额外的get,remove,insert方法在 LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈(stack),队列(queue)或双向队列(deque)。    注意LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List,则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时 构造一个同步的List:      List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...)); ArrayList类   ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素,包括null。 ArrayList没有同步。 size,isEmpty,get,set方法运行时间为常数。 但是add方法开销为分摊的常数,添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。    每个ArrayList实例都有一个容量(Capacity),即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加,但是增长算法并没有定义。当需要插入大量元素时,在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。   和LinkedList一样,ArrayList也是非同步的(unsynchronized)。 Vector类   Vector非常类似ArrayList, 但是Vector是同步的。由Vector创建的Iterator,虽然和ArrayList创建的 Iterator是同一接口,但是,因为Vector是同步的,当一个Iterator被创建而且正在被使用,另一个线程改变了Vector的状态(例如,添加或删除了一些元素),这时调用Iterator的方法时将抛出ConcurrentModificationException,因此必须捕获该异常。 Stack 类    Stack继承自Vector,实现一个后进先出的堆栈。Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop 方法,还有peek方法得到栈顶的元素,empty方法测试堆栈是否为空,search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。 Set接口   Set是一种不包含重复的元素的Collection, 即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false,Set最多有一个null元素。   很明显,Set的构造函数有一个约束条件,传入的Collection参数不能包含重复的元素。   请注意:必须小心操作可变对象(Mutable Object)。如果一个Set中的可变元素改变了自身状态导致Object.equals(Object)=true将导致一些问题。 Map接口    请注意,Map没有继承Collection接口,Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key,每个key只能映射一个 value。Map接口提供3种集合的视图,Map的内容可以被当作一组key集合,一组value集合,或者一组key-value映射。 Hashtable类   Hashtable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。   添加数据使用put(key, value),取出数据使用get(key),这两个基本操作的时间开销为常数。 Hashtable通过initial capacity和load factor两个参数调整性能。通常缺省的load factor 0.75较好地实现了时间和空间的均衡。增大load factor可以节省空间但相应的查找时间将增大,这会影响像get和put这样的操作。 使用Hashtable的简单示例如下,将1,2,3放到Hashtable中,他们的key分别是”one”,”two”,”three”:      Hashtable numbers = new Hashtable();     numbers.put(“one”, new Integer(1));     numbers.put(“two”, new Integer(2));     numbers.put(“three”, new Integer(3));   要取出一个数,比如2,用相应的key:      Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);     System.out.println(“two = ” + n);   由于作为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。 hashCode和equals方法继承自根类Object,如果你用自定义的类当作key的话,要相当小心,按照散列函数的定义, 如果两个对象相同,即obj1.equals(obj2)=true,则它们的hashCode必须相同,但如果两个对象不同,则它们的hashCode不一定不同,如果两个不同对象的hashCode相同,这种现象称为冲突, 冲突会导致操作哈希表的时间开销增大,所以尽量定义好的hashCode()方法,能加快哈希表的操作。   如果相同的对象有不同的hashCode,对哈希表的操作会出现意想不到的结果(期待的get方法返回null),要避免这种问题,只需要牢记一条: 要同时复写equals方法和hashCode方法,而不要只写其中一个。    Hashtable是同步的。 HashMap类   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。 WeakHashMap类   WeakHashMap是一种改进的HashMap, 它对key实行“弱引用”,如果一个key不再被外部所引用,那么该key可以被GC回收。 总结   如果涉及到堆栈,队列等操作,应该考虑用List, 对于需要快速插入,删除元素,应该使用LinkedList,如果需要快速随机访问元素,应该使用ArrayList。   如果程序在单线程环境中,或者访问仅仅在一个线程中进行,考虑非同步的类,其效率较高,如果多个线程可能同时操作一个类,应该使用同步的类。    要特别注意对哈希表的操作,作为key的对象要正确复写equals和hashCode方法。    尽量返回接口而非实际的类型,如返回List而非ArrayList,这样如果以后需要将ArrayList换成LinkedList时,客户端代码不用改变。这就是针对抽象编程。 import java.lang.String; import java.util.*; public class JAVAContainer { // Interfaces: // Interface Iterator: hasNext(), next(), remove() ---- 所有容器通用的遍历方式。 // Interface Collection:add(E e),remove(Object o), clear(), isEmpty(), size(), iterator(), toArray() ---- 所有单值容器(map除外)的公共接口。 // Interface Map: put(K key, V value), get(Object key), remove(Object key), clear(),isEmpty(),size(), keySet(), entrySet(), values() ---- 所有K-V容器的公共接口,常见class: HashMap, Hashtable, IdentityHashMap, LinkedHashMap, ConcurrentHashMap // Interface Map.Entry: getKey(), getValue(), setValue(V value) ---- 用于遍历Map容器。 // public static void main(String[] args) throws Exception { // ArrayList { ArrayList arraylist = new ArrayList(); arraylist.add(0, "end");//指定索引加入值 // 需注意的是,如果现有2个值,我加入索引为5的那么就会出现异常 for (int i = 0; i < 2; i++) { arraylist.add(i, String.valueOf(i)); } System.out.println("ArrayList:"); for (int i = 0; i < arraylist.size(); i++) { System.out.print(arraylist.get(i) + ";"); } arraylist.add("0");//直接加入值到ArrayList的最后 arraylist.add("0"); System.out.println(""); System.out.print(" ArrayList's lastIndexOf(\"0\") is " + arraylist.lastIndexOf("0")); for (Object val : arraylist) { System.out.print( val + ";"); } System.out.println("\n"); } // Arrays { String[] array = new String[] { "a", "b", "c" }; List list = Arrays.asList(array); System.out.println(" Arrays:"); for (int i = 0; i < list.size(); i++) { System.out.print(list.get(i) + ";"); } System.out.print(" Arrays's length is " + array.length);//打印数组的长度 System.out.println(""); for (Object val : array) { System.out.print( val + ";"); } System.out.println("\n"); } // Collections { String[] array = new String[] { "a", "b", "c" }; List list = Arrays.asList(array); Collections.fill(list, "Fill");//用Fill填充全部元素 System.out.println(" Collections:"); for (int i = 0; i < list.size(); i++) { System.out.print(list.get(i) + ";"); } array = new String[] { "1", "2", "3" }; List list2 = Arrays.asList(array); Collections.copy(list, list2);//拷贝list2的数据进list System.out.println(" " + list); Collections.swap(list, 2, 1);//调换索引为1和2的元素的位置 System.out.println(list); System.out.println("\n"); } // EventObject { String s = "hello"; String s2 = s; EventObject eventobject = new EventObject(s);//一个准容器类型,确切的归类它不是容器 System.out.println("EventObject:"); System.out.println(eventobject.getSource()); System.out.println(eventobject.equals(s2)); System.out.println("\n"); } // HashMap { HashMap hashmap = new HashMap();//一个速度最快的容器 hashmap.put("0", "c"); hashmap.put("1", "a"); hashmap.put("2", "b"); hashmap.put("3", "a"); System.out.println("HashMap:"); System.out.println(hashmap);//该容器有其内部的排序方式 Set set = hashmap.keySet();//获取全部键 Iterator iterator = set.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.print(hashmap.get(iterator.next()) + ";"); } System.out.println(""); System.out.println("HashMap: K-V"); iterator = set.iterator(); while (iterator.hasNext()) { Object key = iterator.next(); System.out.print(key+":"+hashmap.get(key) + ";"); } System.out.println(""); System.out.println("HashMap(Entry): K-V"); Set<Map.Entry> kvSet = hashmap.entrySet(); Iterator<Map.Entry> it = kvSet.iterator(); while (it.hasNext()){ Map.Entry entry = it.next(); System.out.print( entry.getKey()+":" + entry.getValue() +";"); } System.out.println("\n"); } // HashSet { HashSet hashset = new HashSet();//一个绝对不能重复的类型 hashset.add("c"); hashset.add("b"); hashset.add("a"); hashset.add("a"); hashset.add("b"); System.out.println(" HashSet:"); System.out.println(hashset); Iterator iterator = hashset.iterator();//取出元素 while (iterator.hasNext()) { System.out.print(iterator.next() + ";"); } System.out.println("\n"); } // Hashtable { Hashtable hashtable = new Hashtable();//一个完全可以由其他容器替换的老容器类型 hashtable.put("0", "c"); hashtable.put("1", "a"); hashtable.put("3", "c"); hashtable.put("2", "b"); System.out.println(" Hashtable:"); Enumeration enumeration = hashtable.elements();//获取元素,Enumeration已经不是主流,Iterator是它的下一代替代品 while (enumeration.hasMoreElements()) { System.out.print(enumeration.nextElement() + ";"); } System.out.println("\n"); } // IdentityHashMap { IdentityHashMap identityhashmap = new IdentityHashMap(); identityhashmap.put("0", "c"); identityhashmap.put("1", "a"); identityhashmap.put("3", "b"); identityhashmap.put("2", "a"); System.out.println(" IdentityHashMap:"); System.out.println(identityhashmap); System.out.println(identityhashmap.containsKey("3"));//是否包含这个键 System.out.println(identityhashmap.containsValue("a"));//是否包含值 Set set = identityhashmap.entrySet();//传为Set类型 System.out.println(set); set = identityhashmap.keySet();//全部键 System.out.println(set); System.out.println("\n"); } // LinkedHashMap { LinkedHashMap linkedhashmap = new LinkedHashMap(); linkedhashmap.put("0", "b"); linkedhashmap.put("2", "a"); linkedhashmap.put("1", "c"); linkedhashmap.put("3", "b"); System.out.println("LinkedHashMap:"); System.out.println(linkedhashmap); System.out.println(linkedhashmap.containsKey("2"));//是否包含这个键 System.out.println(linkedhashmap.containsValue("c"));//是否包含值 Set set = linkedhashmap.keySet(); Iterator iterator = set.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.print(linkedhashmap.get(iterator.next()) + ";"); } System.out.println("\n"); } // LinkedHashSet { LinkedHashSet linkedhashset = new LinkedHashSet();//它包含了几种Set的属性但却没有自己的特色 linkedhashset.add("c"); linkedhashset.add("a"); linkedhashset.add("a"); linkedhashset.add("b"); System.out.println(" LinkedHashSet:"); System.out.println(linkedhashset); System.out.println(linkedhashset.contains("a"));//是否包含对象 Iterator iterator = linkedhashset.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.print(iterator.next() + ";"); } System.out.println("\n"); } // LinkedList { LinkedList linkedlist = new LinkedList();//自由使用是它的特色 linkedlist.add("a"); linkedlist.add(1, "c"); linkedlist.addLast("b"); linkedlist.addFirst("d"); System.out.println(" LinkedList:"); System.out.println(linkedlist); // linkedlist.clear();//该方法清空容器 // linkedlist.remove(0);//删除索引为0的元素 // linkedlist.remove("d");//删除值为d的元素 // linkedlist.removeFirst();//删除第一个元素 // linkedlist.removeLast();//删除最后一个元素 for (int i = 0; i < linkedlist.size(); i++) { System.out.print(linkedlist.get(i) + ";"); } System.out.println("\n"); } // Stack { Stack stack = new Stack();//堆栈 stack.add("b"); stack.add(0, "c"); stack.push("d"); stack.add("e"); stack.push("a"); Enumeration enumeration = stack.elements(); System.out.println(" Stack:"); while (enumeration.hasMoreElements()) { System.out.print(enumeration.nextElement() + ";"); } // 后进先出 System.out.println(" " + stack.peek()); System.out.println(stack.pop()); System.out.println(stack.contains("d") + ";" + stack.contains("a"));//是否包含该元素,有趣的事情发生了 System.out.println(stack.search("c"));//非常有用的属性,检索,但是由后向前的排列 System.out.println("\n"); } // TreeMap { TreeMap treemap = new TreeMap(); treemap.put("0", "d"); treemap.put("2", "a"); treemap.put("1", "b"); treemap.put("3", "c"); System.out.println(" TreeMap:");//可以对键排序 System.out.println(treemap); System.out.println(treemap.firstKey());//返回第一个键 Set set = treemap.keySet(); Iterator iterator = set.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.print(treemap.get(iterator.next()) + ";"); } System.out.println("\n"); } // TreeSet { TreeSet treeset = new TreeSet();//自动排序内容 treeset.add("b"); treeset.add("a"); treeset.add("c"); treeset.add("d"); System.out.println(" TreeSet:"); System.out.println(treeset); System.out.println(treeset.first());//返回第一个元素 Iterator iterator = treeset.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.print(iterator.next() + ";"); } System.out.println("\n"); } // Vector { Vector vector = new Vector(); vector.add(0, "b"); vector.add("a"); vector.addElement("d"); vector.add("c"); System.out.println(" Vector:"); System.out.println(vector); vector.set(2, "h");//替换掉指定索引的元素 System.out.println(vector); Object[] str = vector.toArray(); for (int i = 0; i < str.length; i++) { System.out.print(str[i] + ";"); } vector.setSize(2);//重新设置大小为2 System.out.println(" " + vector); System.out.println("\n"); } // WeakHashMap { WeakHashMap weakhashmap = new WeakHashMap(); weakhashmap.put("1", "b"); weakhashmap.put("2", "c"); weakhashmap.put("0", "d"); weakhashmap.put("3", "a"); System.out.println(" WeakHashMap:"); System.out.println(weakhashmap); System.out.println(weakhashmap.containsKey("3"));//是否包含键 System.out.println(weakhashmap.containsValue("d"));//是否包含值 Set set = weakhashmap.entrySet(); Iterator iterator = set.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.print(iterator.next() + ";"); } // weakhashmap.remove("2");//删除该键对应的值 // weakhashmap.get("1");//获取指定键的值 System.out.println("\n"); } } }
    转载请注明原文地址: https://ju.6miu.com/read-500094.html

    最新回复(0)