JAVA基础——集合浅析

Posted 2020-10-24 huan欢

Java  集合

 

     数组是一种很常见的数据结构，开始接触编程的时候多数程序都和数组相关。刚开始接触Java时也是一直使用数组写一些程序，后来越来越觉得数组这东西没法满足需求了，这时一位“前辈”对我说了一句：不会用集合类就等于没学过Java。然后才知道有集合类。

    什么时候数组会显得力不从心，没法满足需求，需要集合类呢？

1. 不知道具体数据长度
2. 需要自动排序
3. 存储键值对

    当然，上面的情况不是绝对的，只是数组比较难满足。这时集合类（也可称为容器类）就显示了它强大的功能。

    集合类的分类（图片转自http://biancheng.dnbcw.info/1000wen/359774.html）

    

    上图中不包含Queue内容，部分Map的实现类未给出。

    常见使用的有List、Set、Map及他们的实现类。

    List、Set、Map接口及各实现类的特性

接口	特性	实现类	实现类特性	成员要求
List	线性、有序的存储容器，可通过索引访问元素	ArrayList	数组实现。非同步。
		Vector	类似ArrayList，同步。
		LinkedList	双向链表。非同步。
Map	保存键值对成员	HashMap	基于哈希表的 Map 接口的实现，满足通用需求	任意Object对象，如果修改了equals方法，需同时修改hashCode方法
		TreeMap	默认根据自然顺序进行排序，或者根据创建映射时提供的 Comparator进行排序	键成员要求实现caparable接口，或者使用Comparator构造TreeMap。键成员一般为同一类型。
		LinkedHashMap	类似于HashMap，但迭代遍历时取得“键值对”的顺序是其插入顺序或者最近最少使用的次序	与HashMap相同
		IdentityHashMap	使用==取代equals()对“键值”进行比较的散列映射	成员通过==判断是否相等
		WeakHashMap	弱键映射，允许释放映射所指向的对象
		ConcurrentHashMap	线性安全的Map
Set	成员不能重复	HashSet	为快速查找设计的Set	元素必须定义hashCode()
		TreeSet	保持次序的Set，底层为树结构	元素必须实现Comparable接口
		LinkedHashSet	内部使用链表维护元素的顺序（插入的次序）	元素必须定义hashCode()

  在满足要求的情况下，Map应尽量使用HashMap，Set应尽量使用HashSet。

    集合类的基本使用

    List

List基本操作

    ArrayList和LinkedList的效率比较

ArrayList添加元素的效率

 

    执行时间比较

执行次数（在0号位置插入）	ArrayList所用时间（ms）	LinkedList所用时间（ms）
10000	31	0
20000	141	0
40000	484	16
80000	1985	0
160000	7906	0
320000	31719	16
执行次数（在尾部插入）	ArrayList所用时间（ms）	LinkedList所用时间（ms）
10000	0	0
20000	15	0
40000	0	0
80000	0	0
160000	0	15
320000	0	16
循环输出次数（get(index)方法）	ArrayList所用时间（ms）	LinkedList所用时间（ms）
10000	93	204
20000	188	797
40000	328	2734
80000	688	13328
160000	1594	62313
320000	2765	太久了……

 

    因为ArrayList底层由数组实现，在0号位置插入时将移动list的所有元素，在末尾插入元素时不需要移动。LinkedList是双向链表，在任意位置插入元素所需时间均相同。所以在List中有较多插入和删除操作的情况下应使用LinkedList来提高效率，而有较多索引查询的时候使用ArrayList（使用增强型的for循环或Iterator遍历LinkedList效率将提高很多）。