Java 集合类

Posted 2023-02-25 Shen_JC

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java 集合类相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

类图

Collection接口

boolean add(Object o)
boolean addAll(Collection c)
boolean remove(Object o)
boolean removeAll(Collection c)去交集
boolean retainAll(Collection c)取交集
Iterator iterator()
Object[] toArray()
Object[] toArray(Object[] a)

Iterator接口

boolean hasNext()
Object next()

for(Iterator it=c.iterator();it.hasNext();) 
  Object o=it.next();

ListIterator接口

ListIterator是Iterator的子接口。

Iterator和ListIterator的区别

遍历方法 ListIterator和Iterator都有hasNext()和next()方法，可以实现顺序身后遍历，但是ListIterator还有hasPrevious()和pervious()方法，可以实现逆向（顺序向前）遍历，Iterator就不可以。
遍历索引定位 ListIterator 可以定位索引位置——nextIndex()和previousIndex(),Iterator没有此功能。
增加集合对象元素方法 ListIterator有add方法，可以向List中添加对象，而Iterator不能。
对象维护都可实现删除对象，但ListIterator可以调用set方法来对集合元素进行修改。而Iterator不能。

Map接口类型

　Map接口用于将一个键（key）映射到一个值（value），且不允许有重复的键。

entrySet()的方法，这个方法返回一个实现Set接口的集合对象，集合中的每个对象元素又都实现了Map.Entry接口。Map.Entry接口提供了一个getKey()方法和一个getValue()方法。
keySet()方法，返回包含了所有keys的一个Set型集合。可以通过for、iterator来遍历。
values()方法，返回包含了所有values的Collection集合。可以通过for、iterator来遍历。

排序接口Comparable 和 Comparator

在Java中有两个接口来实现Comparable和Comparator，每一个对象都有一个必须实现的接口。分别是：

java.lang.Comparable: int compareTo(Object o1)

这个方法用于当前对象与o1对象做对比，返回int值，分别的意思是：

positive – 当前对象大于o1
zero – 当前对象等于o1
negative – 当前对象小于o1

java.util.Comparator: int compare(Object o1, Objecto2)

这个方法用于o1与o2对象做对比，返回int值，分别的意思是：

positive – o1大于o2
zero – o1等于o2
negative – o1小于o2

Comparable是排序接口；若一个类实现了Comparable接口，就意味着“该类支持排序”。
而Comparator是比较器；我们若需要控制某个类的次序，可以建立一个“该类的比较器”来进行排序。
我们不难发现：Comparable相当于“内部比较器”，而Comparator相当于“外部比较器”。

List（有序、索引、可重复）

　　List里存放的对象是有序的，同时也是可以重复的，List关注的是索引，拥有一系列和索引相关的方法。

ArrayList（数组、快速访问）
ArrayList可以理解成一个可增长的数组，因此可以通过索引快速访问。
从ArrayList的add方法中可以看到，当ArrayList中的元素超过它的初始大小时，如果length < MIN_CAPACITY_INCREMENT / 2 时，ArrayList会把容量扩大到MIN_CAPACITY_INCREMENT ; 如果length >= MIN_CAPACITY_INCREMENT , ArrayList容量会增加50%。

        if (s == a.length) 
            Object[] newArray = new Object[s +
                    (s < (MIN_CAPACITY_INCREMENT / 2) ?
                     MIN_CAPACITY_INCREMENT : s >> 1)];
            System.arraycopy(a, 0, newArray, 0, s);
            array = a = newArray;

LinkedList（链表、快速插入、删除）
LinkedList是双向链接的，拥有链表的快速插入和删除的特性
Vector
ArrayList的线程安全版，但是性能较低。Vector的方法都是synchronized的，所以是线程安全的。当Vector中的元素超过它的初始大小时，Vector会将它的容量翻倍。
Stack
Stack 继承自 Vector，实现了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。除了基本的 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。注意，Stack 刚创建后是空栈。

Set（唯一、无序）

HashSet
HashSet是通过HashMap实现的，Set使用了Map中的key，因此Set具有唯一性。而HashMap中通过HashCode和 equals方法来确保唯一。 HashSet的contains和remove依据都是hashCode方法，如果该方法返回值相同，才判断 equals方法。
TreeSet
TreeSet是通过TreeMap实现的，TreeMap实现了SortedMap，具有排序功能。

Map（键值对、键唯一）

Map主要用于存储健值对，根据键得到值，因此不允许键重复(重复了覆盖了),但允许值重复。

HashMap
Hashmap 是一个最常用的Map,它根据键的HashCode值存储数据,根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度，遍历时，取得数据的顺序是完全随机的。HashMap最多只允许一条记录的键为Null;允许多条记录的值为Null
Hashtable
Hashtable与HashMap类似,是HashMap的线程安全版，它继承自Dictionary类，不同的是:它不允许记录的键或者值为空，同时效率较低。
LinkedHashMap
LinkedHashMap保存了记录的插入顺序，在用Iterator遍历LinkedHashMap时，先得到的记录肯定是先插入的.也可以在构造时用带参数，按照应用次数排序。在遍历的时候会比HashMap慢，不过有种情况例外，当HashMap容量很大，实际数据较少时，遍历起来可能会比LinkedHashMap慢，因为LinkedHashMap的遍历速度只和实际数据有关，和容量无关，而HashMap的遍历速度和他的容量有关。
TreeMap
TreeMap实现SortMap接口，二叉树结构。能够把它保存的记录根据键排序,默认是按键值的升序排序，也可以指定排序的比较器，当用Iterator遍历TreeMap时，得到的记录是排过序的。

一般情况下，我们用的最多的是HashMap, HashMap里面存入的键值对在取出的时候是随机的,它根据键的HashCode值存储数据,根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度。在Map中插入、删除和定位元素，HashMap 是最好的选择。

TreeMap取出来的是排序后的键值对。但如果您要按自然顺序或自定义顺序遍历键，那么TreeMap会更好。

LinkedHashMap是HashMap的一个子类，如果需要输出的顺序和输入的相同,那么用LinkedHashMap可以实现。