Java 中Collection的差別和使用

1.Collection List Set Map 差別記憶 這些都代表了Java中的集合，這裡主要從其元素是否有序，是否可重複來進行差別記憶，以便恰當地使用，當然還存在同步方面的差異，見上一篇相關文章。 有序否 允許元素重複否 Collection 否 是 List 是 是 Set AbstractSet 否 否 HashSet TreeSet 是（用二叉樹排序） Map AbstractMap 否 使用key-value來映射和存儲資料，Key必須惟一，value可以重複 HashMap TreeMap 是（用二叉樹排序） List接口對Collection進行了簡單的擴充，它的具體實作類常用的有ArrayList和LinkedList。你可以将任何東西放到一個List容器中，并在需要時從中取出。ArrayList從其命名中可以看出它是一種類似數組的形式進行存儲，是以它的随機通路速度極快，而LinkedList的内部實作是連結清單，它适合于在連結清單中間需要頻繁進行插入和删除操作。在具體應用時可以根據需要自由選擇。前面說的Iterator隻能對容器進行向前周遊，而ListIterator則繼承了Iterator的思想，并提供了對List進行雙向周遊的方法。 Set接口也是Collection的一種擴充，而與List不同的時，在Set中的對象元素不能重複，也就是說你不能把同樣的東西兩次放入同一個Set容器中。它的常用具體實作有HashSet和TreeSet類。HashSet能快速定位一個元素，但是你放到HashSet中的對象需要實作hashCode()方法，它使用了前面說過的哈希碼的算法。而TreeSet則将放入其中的元素按序存放，這就要求你放入其中的對象是可排序的，這就用到了集合架構提供的另外兩個實用類Comparable和Comparator。一個類是可排序的，它就應該實作Comparable接口。有時多個類具有相同的排序算法，那就不需要在每分别重複定義相同的排序算法，隻要實作Comparator接口即可。集合架構中還有兩個很實用的公用類：Collections和Arrays。Collections提供了對一個Collection容器進行諸如排序、複制、查找和填充等一些非常有用的方法，Arrays則是對一個數組進行類似的操作。 Map是一種把鍵對象和值對象進行關聯的容器，而一個值對象又可以是一個Map，依次類推，這樣就可形成一個多級映射。對于鍵對象來說，像Set一樣，一個Map容器中的鍵對象不允許重複，這是為了保持查找結果的一緻性;如果有兩個鍵對象一樣，那你想得到那個鍵對象所對應的值對象時就有問題了，可能你得到的并不是你想的那個值對象，結果會造成混亂，是以鍵的唯一性很重要，也是符合集合的性質的。當然在使用過程中，某個鍵所對應的值對象可能會發生變化，這時會按照最後一次修改的值對象與鍵對應。對于值對象則沒有唯一性的要求。你可以将任意多個鍵都映射到一個值對象上，這不會發生任何問題（不過對你的使用卻可能會造成不便，你不知道你得到的到底是那一個鍵所對應的值對象）。Map有兩種比較常用的實作：HashMap和TreeMap。HashMap也用到了哈希碼的算法，以便快速查找一個鍵，TreeMap則是對鍵按序存放，是以它便有一些擴充的方法，比如firstKey(),lastKey()等，你還可以從TreeMap中指定一個範圍以取得其子Map。鍵和值的關聯很簡單，用pub(Object key,Object value)方法即可将一個鍵與一個值對象相關聯。用get(Object key)可得到與此key對象所對應的值對象。 2.List、vector、set、map的差別與聯系 在使用Java的時候，我們都會遇到使用集合（Collection）的時候，但是Java API提供了多種集合的實作，我在使用和面試的時候頻頻遇到這樣的“抉擇” 。 :）（主要還是面試的時候）久而久之，也就有了一點點的心得體會，寫出來以供大家讨論。總的說來，Java API中所用的集合類，都是實作了Collection接口，他的一個類繼承結構如下：Collection<--List<--VectorCollection<--List<--ArrayListCollection<--List<--LinkedListCollection<--Set<--HashSetCollection<--Set<--HashSet<--LinkedHashSetCollection<--Set<--SortedSet<--TreeSetVector : 基于Array的List，其實就是封裝了Array所不具備的一些功能友善我們使用，它不可能走入Array的限制。性能也就不可能超越Array。是以，在可能的情況下，我們要多運用Array。另外很重要的一點就是Vector“sychronized”的，這個也是Vector和ArrayList的唯一的差別。ArrayList：同Vector一樣是一個基于Array上的連結清單，但是不同的是ArrayList不是同步的。是以在性能上要比Vector優越一些，但是當運作到多線程環境中時，可需要自己在管理線程的同步問題。LinkedList：LinkedList不同于前面兩種List，它不是基于Array的，是以不受Array性能的限制。它每一個節點（Node）都包含兩方面的内容：1.節點本身的資料（data）；2.下一個節點的資訊（nextNode）。是以當對LinkedList做添加，删除動作的時候就不用像基于Array的List一樣，必須進行大量的資料移動。隻要更改nextNode的相關資訊就可以實作了。這就是LinkedList的優勢。List總結：1. 所有的List中隻能容納單個不同類型的對象組成的表，而不是Key－Value鍵值對。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）适合查詢，而LinkedList（連結清單）适合添加，删除操作。HashSet：雖然Set同List都實作了Collection接口，但是他們的實作方式卻大不一樣。List基本上都是以Array為基礎。但是Set則是在HashMap的基礎上來實作的，這個就是Set和List的根本差別。HashSet的存儲方式是把HashMap中的Key作為Set的對應存儲項。看看HashSet的add（Object obj）方法的實作就可以一目了然了。public boolean add(Object obj){return map.put(obj, PRESENT) == null;}這個也是為什麼在Set中不能像在List中一樣有重複的項的根本原因，因為HashMap的key是不能有重複的。LinkedHashSet：HashSet的一個子類，一個連結清單。TreeSet：SortedSet的子類，它不同于HashSet的根本就是TreeSet是有序的。它是通過SortedMap來實作的。Set總結：1. Set實作的基礎是Map（HashMap）；2. Set中的元素是不能重複的，如果使用add(Object obj)方法添加已經存在的對象，則會覆寫前面的對象； 3.Java基本概念：集合類 List/Set/Map... 的差別和聯系 Collection：List、SetMap：HashMap、HashTable 如何在它們之間選擇一、Array ， Arrays Java所有“存儲及随機通路一連串對象”的做法，array是最有效率的一種。 1、效率高，但容量固定且無法動态改變。array還有一個缺點是，無法判斷其中實際存有多少元素，length隻是告訴我們array的容量。 2、Java中有一個Arrays類，專門用來操作array。arrays中擁有一組static函數，equals()：比較兩個array是否相等。array擁有相同元素個數，且所有對應元素兩兩相等。fill()：将值填入array中。sort()：用來對array進行排序。binarySearch()：在排好序的array中尋找元素。System.arraycopy()：array的複制。二、Collection ， Map 若撰寫程式時不知道究竟需要多少對象，需要在空間不足時自動擴增容量，則需要使用容器類庫，array不适用。 1、Collection 和 Map 的差別容器内每個為之所存儲的元素個數不同。Collection類型者，每個位置隻有一個元素。Map類型者，持有 key-value pair，像個小型資料庫。 2、各自旗下的子類關系 Collection --List： 将以特定次序存儲元素。是以取出來的順序可能和放入順序不同。--ArrayList / LinkedList / Vector --Set ： 不能含有重複的元素--HashSet / TreeSetMap--HashMap--HashTable--TreeMap 3、其他特征 * List，Set，Map将持有對象一律視為Object型别。* Collection、List、Set、Map都是接口，不能執行個體化。繼承自它們的 ArrayList, Vector, HashTable, HashMap是具象class，這些才可被執行個體化。* vector容器确切知道它所持有的對象隸屬什麼型别。vector不進行邊界檢查。三、Collections Collections是針對集合類的一個幫助類。提供了一系列靜态方法實作對各種集合的搜尋、排序、線程完全化等操作。相當于對Array進行類似操作的類——Arrays。如，Collections.max(Collection coll); 取coll中最大的元素。Collections.sort(List list); 對list中元素排序四、如何選擇？ 1、容器類和Array的差別、擇取* 容器類僅能持有對象引用（指向對象的指針），而不是将對象資訊copy一份至數列某位置。* 一旦将對象置入容器内，便損失了該對象的型别資訊。 2、* 在各種Lists中，最好的做法是以ArrayList作為預設選擇。當插入、删除頻繁時，使用LinkedList()；Vector總是比ArrayList慢，是以要盡量避免使用。* 在各種Sets中，HashSet通常優于HashTree（插入、查找）。隻有當需要産生一個經過排序的序列，才用TreeSet。HashTree存在的唯一理由：能夠維護其内元素的排序狀态。 * 在各種Maps中HashMap用于快速查找。* 當元素個數固定，用Array，因為Array效率是最高的。結論：最常用的是ArrayList，HashSet，HashMap，Array。注意： 1、Collection沒有get()方法來取得某個元素。隻能通過iterator()周遊元素。2、Set和Collection擁有一模一樣的接口。3、List，可以通過get()方法來一次取出一個元素。使用數字來選擇一堆對象中的一個，get(0)...。(add/get)4、一般使用ArrayList。用LinkedList構造堆棧stack、隊列queue。 5、Map用 put(k,v) / get(k)，還可以使用containsKey()/containsValue()來檢查其中是否含有某個key/value。HashMap會利用對象的hashCode來快速找到key。* hashing 哈希碼就是将對象的資訊經過一些轉變形成一個獨一無二的int值，這個值存儲在一個array中。我們都知道所有存儲結構中，array查找速度是最快的。是以，可以加速查找。發生碰撞時，讓array指向多個values。即，數組每個位置上又生成一個梿表。 6、Map中元素，可以将key序列、value序列單獨抽取出來。使用keySet()抽取key序列，将map中的所有keys生成一個Set。使用values()抽取value序列，将map中的所有values生成一個Collection。為什麼一個生成Set，一個生成Collection？那是因為，key總是獨一無二的，value允許重複。