`

java常用集合类数据结构

 
阅读更多

       Java中常用的集合类数据结构有:Collection集合类和Map映射类。

        它们在JDK的java.util包中的组织结构如下:

Collection  

    ├List  

    │    ├LinkedList  

    │    ├ArrayList  

    │    └Vector  

    │         └Stack  

    └Set  

Map  

    ├Hashtable  

    └HashMap  

 

下面简述一下各个类型的集合:

第一类:Collection集合类。

Collection类接口是最基本的集合类接口,它派生的两个接口是List和Set。

Collection类接口共同点有:

1. 所有Collection接口的实现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。  

2. 所有Collection接口的实现类的遍历方式都支持一个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  

    }  

 

1. List接口:

实现List接口的常用类有LinkedList,ArrayList,Vector和Stack。 

以下分别介绍各个List接口实现类特点:

1.1. LinkedList

  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(...));  

 

1.2. ArrayList

  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)。

 

1.3. Vector

  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。  

 

1.4. Stack

  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。  

 

List总结:

1. 所有的List中只能容纳单个不同类型的对象组成的表,而不是Key-Value键值对。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)适合查询,而LinkedList(链表)适合添加,删除操作。

 

2. 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)=falseSet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。  

  实现Set接口的常用类有HashSet、LinkedHashSet,继承Set接口的接口有SortedSet等。 

       Set和List的根本区别:虽然Set同List都实现了Collection接口,但是他们的实现方式却大不一样。List基本上都是以Array为基础。但是Set则是 在HashMap的基础上来实现的(这也就是Set接口实现类不能有重复元素的原因)。

Set总结:

1. Set实现的基础是Map(HashMap);

2. Set中的元素是不能重复的,如果使用add(Object obj)方法添加已经存在的对象,则会覆盖前面的对象。

3. 为什么要使用集合类?当你事先不知道要存放数据的个数,或者你需要一种比数组下标存取机制更灵活的方法时,你就需要用到集合类。

 

 

二、Map映射类:

        实现Map接口的常用类有:HashMap、HashTable等。

1. Hashtable

  Hashtable继承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。  

  Hashtable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。  

  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

 

2. 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。   

 

 

 

 

 

分享到:
评论

相关推荐

    细说Java之常用集合类

    线性表,链表,哈希表是常用的数据结构,在进行Java 开发时,JDK 已经为我们提供 了一系列相应的类来实现基本的数据结构。这些类均在java.util 包中。本文试图通过简单的 描述,向读者阐述各个类的作用以及如何正确...

    Java集合框架.pdf

    4、线程安全:Java集合框架中的某些数据结构和算法是线程安全的,可以在多线程环境中使用。 Java集合框架中的接口 Java集合框架中定义了一些接口,这些接口是实现各种数据结构的基础。 下面是Java集合框架中的一些...

    Java集合框架使用总结

    在Java语言中,Java语言的设计者对常用的数据结构和算法做了一些规范(接口)和实现(具体实现接口的类)。所有抽象出来的数据结构和操作(算法)统称为Java集合框架(Java Collection Framework)。 Java程序员在...

    java常用工具类的使用

    “工欲善其事,必先利其器”,在Java程序开发过程中,很多算法(比如:MD5加密算法)、很多数据结构(比如链表LinkedList)已经实现并且大多放在类库的java.util包中,程序员只需要了解各种工具的功能就可以直接调用...

    史上最全Java面试题目大集合

    引用类型和原始类型具有不同的特征和用法,它们包括:大小和速度问题,这种类型以哪种类型的数据结构存储,当引用类型和原始类型用作某个类的实例数据时所指定的缺省值。对象引用实例变量的缺省值为 null,而原始...

    常用Java代码65个附示例代码

    2.Java中的集合框架(Collections类和数据结构) 3.Java中的自动装箱和拆箱(Autoboxing and Unboxing) 4.Java中的注解处理器(Annotation Processing) 5.Java中的Lambda表达式和函数式接口 6.Java中的Optional类...

    java开发常用jar包

    Apache Commons包中的一个,包含了一些Apache开发的集合类,功能比java.util.*强大 commons-lang.jar Apache Commons包中的一个,包含了一些数据类型工具类,是java.lang.*的扩展。必须使用的jar包。 commons-...

    Java SE完整版精品优质课件 自学入门必看的优秀Java基础知识培训教案 数据结构_排序算法(共144页).pptx

    Java SE完整版精品优质课件 自学入门必看的优秀Java基础知识培训教案 特别适合新入门自学的新手同学,也适合老手回顾学习,巩固知识 第1章 Java语言概述 ...第12章 Java常用类 第13章 Java反射 第14章 网络编程

    Java集合

    Java的集合类是一种特别有用的工具类,它可以用于存储数量不等的多个对象,并可以实现常用数据结构,如栈,队列等,除此之外,Java集合还可用于保存具有映射关系的关联数组。 Java的集合大致上可分为:Set,List和...

    Java集合类操作优化经验总结

    本文首先针对 Java 集合接口进行了一些介绍,并对这些接口的实现类进行详细描述,包括 LinkedList、...Java 提供了集合框架来解决此类问题,线性表、链表、哈希表等是常用的数据结构,在进行 Java 开发时,JDK 已经为我

    达内Java培训-CoreJava全程笔记(WORD唐亮版)

    CoreJava DAY02 数据类型和控制结构 6 CoreJava DAY03 数组 11 CoreJava DAY04 15 CoreJava DAY05 面向对象 17 CoreJava DAY06 类的加载过程、实例化、继承、多态 20 CoreJava DAY07修饰符 26 CoreJava DAY08 常用类...

    计算机后端-Java-Java核心基础-第24章 集合01 13. List接口常用实现类的对比.avi

    计算机后端-Java-Java核心基础-第24章 集合01 13. List接口常用实现类的对比.avi

    2023Java高频面试题

    IO流:Java中常用的文件读写、序列化和反序列化等操作。 多线程编程:线程的基本概念、线程同步、线程安全、死锁等问题。 JDBC:Java与数据库的交互,连接池的使用等。 Spring框架:Spring框架的基础概念、IOC容器、...

    涵盖了 Java 基础、集合、源码、并发、虚拟机、框架、数据库、网络编程、设计模式、新特性和数据结构等多个知识领域的面试突击

    Java基础知识:数据类型、关键字、面向对象、集合框架、异常处理等 Java核心技术:I/O、多线程、网络编程、反射、泛型等 Java虚拟机:内存模型、垃圾收集器、类加载机制等 Java企业级开发:Spring、Hibernate、MyBatis等...

    Java高级工程师简历模板18k+

    2.熟练使用常用的java集合类以及常用集合的源码,熟悉多线程以及同步容器以及并发容器的使用,AQS,CAS,lock,volatilte,synchronized等; 3.对Java虚拟机、JMM、垃圾收集机制、GC算法、JVM常用配置参数、GC参数、...

    达内 CoreJava老师笔记汇总

    CoreJava DAY02 数据类型和控制结构 10 CoreJava DAY03 数组 20 CoreJava DAY04 27 CoreJava DAY05 面向对象 31 CoreJava DAY06 类的加载过程、实例化、继承、多态 37 CoreJava DAY07修饰符 50 CoreJava DAY08 常用...

    Java后端面试问题整理.docx

    • 熟悉常用集合数据结构(数组、Hashmap、ConcurrentHashMap、HashTable、ArrayList、Vetor、LinkedList、HashSet、TreeSet、LinkedHashSet),了解AVL、RBtree、B/B+树、跳表 • 熟悉常见异常分类以及处理,熟悉反射...

    java基础.txt 百度云

    Java 集合与数据结构 JavaIO 流全解析 深入理解 Java 多线程 Java 网络编程 手动开发一个 Web 服务器 深入理解 Java 注解+反射 Java23 种设计模式 学会 Java 正则表达式 JDBC 详解 Java 数据结构和算法 ...

    CoreJava笔记

    CoreJava DAY02 数据类型和控制结构 6 CoreJava DAY03 数组 11 CoreJava DAY04 15 CoreJava DAY05 面向对象 17 CoreJava DAY06 类的加载过程、实例化、继承、多态 20 CoreJava DAY07修饰符 26 CoreJava DAY08 常用类...

    Java集合容器面试题(2020最新版)

    集合框架底层数据结构哪些集合类是线程安全的?Java集合的快速失败机制 “fail-fast”?怎么确保一个集合不能被修改?Collection接口List接口迭代器 Iterator 是什么?Iterator 怎么使用?有什么特点?如何边遍历边...

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics