Java 关于集合

Java的集合有两大类:Collection和Map,相关关系如下图:

集合类关系图

根据上图可知Collection和Map是统一等级的接口;

首先我们先来看看Collection接口:

Collection接口有两个子接口List和Set,那么他俩有什么区别呢?

List:有序且可重复的数据集合,实现类有ArrayList、LinkedList以及Vection

1. ArrayList:是List中常用的实现类,底层用动态数组来实现,数组可以根据索引来获取数据,故查询效率比较高,但对ArrayList里的数据进行增删时需要对数组的元素位置进程改变(数组在内存中是连续的片段),所以对其增删效率比较低,适合用在对集合频繁查询的场景;非线程安全。

2.LinkedList:底层使用链表实现对数据的存储,链表不支持索引查询,故查询效率比较低,但是对数据进行增删时,只需要对指针进行管理即可,故操作效率高,适用于对集合数据频繁操作的场景;非线程安全。

3.Vector:底层是用数组来存储数据,线程安全,但该实现类过于古老,已经弃用,如果我们需要使用线程安全的集合,可以使用Collections工具类来将ArrayList或者LinkedList实现线程安全。

List总结:List接口的实现类有ArrayList、LinkedList以及Vector,ArrayList与Vector底层都是用数组实现,LinkedList底层用链表实现,其中Vector是同步(Synchronize)的,是线程安全的(thread-safe),ArrayList可以通过Colloctions.synchronizedList(List list)方法来实现线程安全;当存储的大小超过当前集合大小时,ArrayList对现有内存进行50%的扩容,而Vector是翻倍扩容;Vector是古老的实现类,已经弃用。


Set:无序且不可重复的数据集合,实现类有HashSet、LinkedHashSet以及TreeSet

说明:Set无序指的是存储无序,当我add一个对象的时候,会调用这个类对象的hashCode()方法为该对象算出一个hashCode值,该值确定它存储的位置,每个对象的hashCode是根据属性算出来的,因此是无序的,所以我们必须对add到Set的对象的hashCode()和equals()方法进行重写。当添加一个对象元素时,先比较hashCode值是否一样,不一样,则直接add,如果存在一样的hashCode值,那么接着比较equals,如果equals比较结果是一致的,那么表示这两个对象是一样的,这时新来的对象是不能添加进去的。可能存在一种情况,hashCode一样,而equals不一样,那么这两个对象不是同一个,可以add,但这个情况不建议出现,所以在设计的时候要求hashCode和equals保持一致。

1.HashSet:根据hashCode值来确定存放的位置,所以是无序的;


HashSet

这里要求add的类必须要实现hashCode()和equals(Object obj),因为需要实现无序和不可重复的存储方式。

JDK中的String和Integer等包装类以及给我们实现了,这个我们需要对自定义的Person()类重写hashCode和equals方法。

2.LinkedHashSet:使用链表维护数据添加的顺序,所以遍历输出是根据数据添加的顺序进行输出的。


LinkedHashSet

3.TreeSet:存储的数据必须是同一个类对象(否则抛出异常:ClassCastException),且需要指定排序规则;

可以按照添加进集合中的元素的顺序遍历。如String,Integer等包装类的默认按照小到大排序输出;当向TreeSet中添加自定义类是,有两种排序方式:①自然排序(存放的类实现Comparable接口并实现compareTo(Object o)方法),②定制排序(实现Comparator接口并实现compare()方法);

1)自然排序:

public class Person implements Comparable{

private String name;

private Integer age;

public Person() {

}

public Person(String name, Integer age) {

this.name = name;

this.age = age;

}

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public Integer getAge() {

return age;

}

public void setAge(Integer age) {

this.age = age;

}

@Override

public String toString() {

return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";

}

@Override

public int hashCode() {

final int prime = 31;

int result = 1;

result = prime * result + ((age == null) ? 0 : age.hashCode());

result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());

return result;

}

@Override

public boolean equals(Object obj) {

if (this == obj)

return true;

if (obj == null)

return false;

if (getClass() != obj.getClass())

return false;

Person other = (Person) obj;

if (age == null) {

if (other.age != null)

return false;

} else if (!age.equals(other.age))

return false;

if (name == null) {

if (other.name != null)

return false;

} else if (!name.equals(other.name))

return false;

return true;

}

//按照name的小到大顺序排列

@Override

public int compareTo(Object o) {

if(o instanceof Person){

Person p = (Person)o;

//return this.name.compareTo(p.getName());

int i = this.age.compareTo(p.getAge());

if(i == 0){

return this.name.compareTo(p.getName());

}else{

return i;

}

}

return 0;

}

}

往TreeSet中存放的都是Person类对象,且Person实现了Comparable接口并重写了compareTo(Object o)方法;

向TreeSet中添加元素时,首先先按照compareTo()进行比较,一旦返回0,虽然仅是这两个对象的次属性相同,但程序会认为这两个对象,所以要求compareTo()和hashCode()以及equals()三者保持一致。

2)定制排序:

TreeSet定制排序

实现方法如图所示。


Map:存储的是key-value键值对的数据结构,其中key不能允许重复(用Set进行存储),当出现重复的key时,新的数据会覆盖原始的数据,value可以重复(用Collection进行存储);实现类有HashMap和LinkedHashMap以及TreeMap和Hashtable。

1.HashMap:是Map接口主要的实现类

未完待续...

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