JAVA--集合知識總結

Java 提供了容納對象（或者對象的句柄）的多種方式。其中內建的類型是數組，此外， Java 的工具庫提供了一些
“集合類”，利用這些集合類，我們可以容納乃至操縱自己的對象。
聲明：本篇博客內容參考自《java編程思想》，代碼均來自書中，大部分內容截取自該書

數組和第一類對象

無論使用的數組屬於什麼類型，數組標識符實際都是指向真實對象的一個句柄。那些對象本身是在內存
“堆”裏創建的。堆對象既可“隱式”創建（即默認產生），亦可“顯式”創建（即明確指定，用一個 new
表達式）。堆對象的一部分（實際是我們能訪問的唯一字段或方法）是隻讀的length（長度）成員，它告訴
我們那個數組對象裏最多能容納多少元素。對於數組對象，“ []”語法是我們能採用的唯一另類訪問方法。

對象數組和基本數據類型數組在使用方法上幾乎是完全一致的。唯一的差別在於對象數組容納的是句柄，而基本數據類型數組容納的是具體的數值

public class ArraySize {
public static void main(String[] args) {
// Arrays of objects:
Weeble[] a; // Null handle
Weeble[] b = new Weeble[5]; // Null handles
Weeble[] c = new Weeble[4];
for(int i = 0; i < c.length; i++)
c[i] = new Weeble();
Weeble[] d = {
new Weeble(), new Weeble(), new Weeble()
};
// Compile error: variable a not initialized:
//!System.out.println("a.length=" + a.length);
System.out.println("b.length = " + b.length);
// The handles inside the array are
// automatically initialized to null:
for(int i = 0; i < b.length; i++)
System.out.println("b[" + i + "]=" + b[i]);
System.out.println("c.length = " + c.length);
System.out.println("d.length = " + d.length);
a = d;
System.out.println("a.length = " + a.length);
// Java 1.1 initialization syntax:
a = new Weeble[] {
new Weeble(), new Weeble()
};
System.out.println("a.length = " + a.length);
// Arrays of primitives:
int[] e; // Null handle
int[] f = new int[5];
int[] g = new int[4];
for(int i = 0; i < g.length; i++)
g[i] = i*i;
int[] h = { 11, 47, 93 };
// Compile error: variable e not initialized:
//!System.out.println("e.length=" + e.length);
System.out.println("f.length = " + f.length);
// The primitives inside the array are
// automatically initialized to zero:
for(int i = 0; i < f.length; i++)
System.out.println("f[" + i + "]=" + f[i]);
System.out.println("g.length = " + g.length);
System.out.println("h.length = " + h.length);
e = h;
System.out.println("e.length = " + e.length);
// Java 1.1 initialization syntax:
e = new int[] { 1, 2 };
System.out.println("e.length = " + e.length);
}
}

輸出如下：
b.length = 5
b[0]=null
b[1]=null
b[2]=null
b[3]=null
b[4]=null
c.length = 4
d.length = 3
a.length = 3
a.length = 2
f.length = 5
f[0]=0
f[1]=0
f[2]=0
f[3]=0
f[4]=0
g.length = 4
h.length = 3
e.length = 3
e.length = 2

其中，數組 a 只是初始化成一個 null 句柄。此時，編譯器會禁止我們對這個句柄作任何實際操作，除非已正
確地初始化了它。數組 b 被初始化成指向由 Weeble 句柄構成的一個數組，但那個數組裏實際並未放置任何
Weeble 對象。然而，我們仍然可以查詢那個數組的大小，因爲 b 指向的是一個合法對象。

換言之，我們只知道數組對象的大小或容量，不知其實際容納了多少個元素。

儘管如此，由於數組對象在創建之初會自動初始化成 null，所以可檢查它是否爲 null，判斷一個特定的數組“空位”是否容納一個對象。類似地，由基本數據類型構成的數組會自動初始化成零（針對數值類型）、 null（字符類型）或者false（布爾類型）

數組 c 顯示出我們首先創建一個數組對象，再將 Weeble 對象賦給那個數組的所有“空位”。數組 d 揭示出
“集合初始化”語法，從而創建數組對象（用 new 命令明確進行，類似於數組 c），然後用 Weeble 對象進行
初始化，全部工作在一條語句裏完成。
下面這個表達式：

a = d;

向我們展示瞭如何取得同一個數組對象連接的句柄，然後將其賦給另一個數組對象，向我們展示瞭如何取得同一個數組對象連接的句柄，然後將其賦給另一個數組對象

基本數據類型集合
集合類只能容納對象句柄。但對一個數組，卻既可令其直接容納基本類型的數據，亦可容納指向對象的句
柄。利用象 Integer、 Double 之類的“ 封裝器”類，可將基本數據類型的值置入一個集合裏。

無論將基本類型的數據置入數組，還是將其封裝進入位於集合的一個類內，都涉及到執行效率的問題。顯
然，若能創建和訪問一個基本數據類型數組，那麼比起訪問一個封裝數據的集合，前者的效率會高出許多。

數組的返回
假定我們現在想寫一個方法，同時不希望它僅僅返回一樣東西，而是想返回一系列東西。此時，象C 和 C++這樣的語言會使問題複雜化，因爲我們不能返回一個數組，只能返回指向數組的一個指針。這樣就非常麻煩，因爲很難控制數組的“存在時間”，它很容易造成內存“漏洞”的出現。

Java 採用的是類似的方法，但我們能“返回一個數組”。當然，此時返回的實際仍是指向數組的指針。但在Java 裏，我們永遠不必擔心那個數組的是否可用—— 只要需要，它就會自動存在。而且垃圾收集器會在我們完成後自動將其清除

public class IceCream {
static String[] flav = {
"Chocolate", "Strawberry",
"Vanilla Fudge Swirl", "Mint Chip",
"Mocha Almond Fudge", "Rum Raisin",
"Praline Cream", "Mud Pie"
};
static String[] flavorSet(int n) {
// Force it to be positive & within bounds:
n = Math.abs(n) % (flav.length + 1);
String[] results = new String[n];
int[] picks = new int[n];
for(int i = 0; i < picks.length; i++)
picks[i] = -1;
for(int i = 0; i < picks.length; i++) {
retry:
while(true) {
int t =
(int)(Math.random() * flav.length);
for(int j = 0; j < i; j++)213
if(picks[j] == t) continue retry;
picks[i] = t;
results[i] = flav[t];
break;
}
}
return results;
}
public static void main(String[] args) {
for(int i = 0; i < 20; i++) {
System.out.println(
"flavorSet(" + i + ") = ");
String[] fl = flavorSet(flav.length);
for(int j = 0; j < fl.length; j++)
System.out.println("\t" + fl[j]);
}
}
}

flavorSet()方法創建了一個名爲 results 的 String 數組。該數組的大小爲 n—— 具體數值取決於我們傳遞給方法的自變量。隨後，它從數組 flav 裏隨機挑選一些“香料”（ Flavor），並將它們置入 results 裏，並最終返回 results。返回數組與返回其他任何對象沒什麼區別—— 最終返回的都是一個句柄。

另一方面，注意當 flavorSet()隨機挑選香料的時候，它需要保證以前出現過的一次隨機選擇不會再次出現。爲達到這個目的，它使用了一個無限 while 循環，不斷地作出隨機選擇，直到發現未在 picks 數組裏出現過的一個元素爲止（當然，也可以進行字串比較，檢查隨機選擇是否在 results 數組裏出現過，但字串比較的效率比較低）。若成功，就添加這個元素，並中斷循環（ break），再查找下一個（ i 值會遞增）。但假若 t 是一個已在 picks 裏出現過的數組，就用標籤式的 continue 往回跳兩級，強制選擇一個新 t。用一個調試程序可以很清楚地看到這個過程。

集合
爲容納一組對象，最適宜的選擇應當是數組。而且假如容納的是一系列基本數據類型，更是必須採用數組。

缺點：類型未知

使用 Java 集合的“缺點”是在將對象置入一個集合時丟失了類型信息。之所以會發生這種情況，是由於當初編寫集合時，那個集合的程序員根本不知道用戶到底想把什麼類型置入集合。若指示某個集合只允許特定的類型，會妨礙它成爲一個“常規用途”的工具，爲用戶帶來麻煩。爲解決這個問題，集合實際容納的是類型爲 Object 的一些對象的句柄。

當然，也要注意集合並不包括基本數據類型，因爲它們並不是從“任何東西”繼承來的。
Java 不允許人們濫用置入集合的對象。假如將一條狗扔進一個貓的集合，那麼仍會將集合內的所有東西都看作貓，所以在使用那條狗時會得到一個“違例”錯誤。在同樣的意義上，假若試圖將一條狗的句柄“造型”到一隻貓，那麼運行期間仍會得到一個“違例”錯誤

class Cat {
private int catNumber;
Cat(int i) {
catNumber = i;
}
void print() {
System.out.println("Cat #" + catNumber);
}
}
class Dog {
private int dogNumber;
Dog(int i) {
dogNumber = i;
}
void print() {
System.out.println("Dog #" + dogNumber);
}
}
public class CatsAndDogs {
public static void main(String[] args) {
Vector cats = new Vector();
for(int i = 0; i < 7; i++)
cats.addElement(new Cat(i));
// Not a problem to add a dog to cats:
cats.addElement(new Dog(7));
for(int i = 0; i < cats.size(); i++)
((Cat)cats.elementAt(i)).print();
// Dog is detected only at run-time
}
}

錯誤有時並不顯露出來
在某些情況下，程序似乎正確地工作，不造型回我們原來的類型。第一種情況是相當特殊的： String 類從編譯器獲得了額外的幫助，使其能夠正常工作。只要編譯器期待的是一個String 對象，但它沒有得到一個，就會自動調用在 Object 裏定義、並且能夠由任何 Java 類覆蓋的 toString()方法。這個方法能生成滿足要求的String 對象，然後在我們需要的時候使用。因此，爲了讓自己類的對象能顯示出來，要做的全部事情就是覆蓋toString()方法。

class Mouse {
private int mouseNumber;
Mouse(int i) {
mouseNumber = i;
}
// Magic method:
public String toString() {
return "This is Mouse #" + mouseNumber;
}
void print(String msg) {
if(msg != null) System.out.println(msg);
System.out.println(
"Mouse number " + mouseNumber);
}
}
class MouseTrap {
static void caughtYa(Object m) {
Mouse mouse = (Mouse)m; // Cast from Object
mouse.print("Caught one!");
}
}
public class WorksAnyway {
public static void main(String[] args) {
Vector mice = new Vector();
for(int i = 0; i < 3; i++)
mice.addElement(new Mouse(i));216
for(int i = 0; i < mice.size(); i++) {
// No cast necessary, automatic call
// to Object.toString():
System.out.println(
"Free mouse: " + mice.elementAt(i));
MouseTrap.caughtYa(mice.elementAt(i));
}
}
}

可在 Mouse 裏看到對 toString()的重定義代碼。在 main()的第二個 for 循環中，可發現下述語句：

System.out.println("Free mouse: " +
mice.elementAt(i));

在“ +”後，編譯器預期看到的是一個 String 對象。 elementAt()生成了一個 Object，所以爲獲得希望的String，編譯器會默認調用 toString()。但不幸的是，只有針對 String 才能得到象這樣的結果；其他任何類型都不會進行這樣的轉換。

隱藏造型的第二種方法已在 Mousetrap 裏得到了應用。 caughtYa()方法接收的不是一個 Mouse，而是一個Object。隨後再將其造型爲一個 Mouse。當然，這樣做是非常冒失的，因爲通過接收一個 Object，任何東西都可以傳遞給方法。然而，假若造型不正確—— 如果我們傳遞了錯誤的類型—— 就會在運行期間得到一個違例錯誤。這當然沒有在編譯期進行檢查好，但仍然能防止問題的發生。注意在使用這個方法時毋需進行造型：
MouseTrap.caughtYa(mice.elementAt(i));

生成能自動判別類型的 Vector
一個更“健壯”的方案是用 Vector 創建一個新類，使其只接收我們指定的
類型，也只生成我們希望的類型。

class Gopher {
private int gopherNumber;
Gopher(int i) {
gopherNumber = i;
}
void print(String msg) {
if(msg != null) System.out.println(msg);
System.out.println(
"Gopher number " + gopherNumber);
}
}
class GopherTrap {
static void caughtYa(Gopher g) {
g.print("Caught one!");
}
}
class GopherVector {

private Vector v = new Vector();
public void addElement(Gopher m) {
v.addElement(m);
}
public Gopher elementAt(int index) {
return (Gopher)v.elementAt(index);
}
public int size() { return v.size(); }
public static void main(String[] args) {
GopherVector gophers = new GopherVector();
for(int i = 0; i < 3; i++)
gophers.addElement(new Gopher(i));
for(int i = 0; i < gophers.size(); i++)
GopherTrap.caughtYa(gophers.elementAt(i));
}
}

新的 GopherVector 類有一個類型爲 Vector 的 private 成員（從 Vector 繼承有些麻煩，理由稍後便知），而且方法也和 Vector 類似。然而，它不會接收和產生普通 Object，只對 Gopher 對象
感興趣。
由於 GopherVector 只接收一個 Gopher（地鼠），所以假如我們使用：
gophers.addElement(new Pigeon());
就會在編譯期間獲得一條出錯消息。採用這種方式，儘管從編碼的角度看顯得更令人沉悶，但可以立即判斷出是否使用了正確的類型。注意在使用 elementAt()時不必進行造型—— 它肯定是一個 Gopher

枚舉器

容納各種各樣的對象正是集合的首要任務。在 Vector 中， addElement()便是我們插入對象採用的方法，而 elementAt()是
提取對象的唯一方法。 Vector 非常靈活，我們可在任何時候選擇任何東西，並可使用不同的索引選擇多個元素。

若從更高的角度看這個問題，就會發現它的一個缺陷：需要事先知道集合的準確類型，否則無法使用。乍看來，這一點似乎沒什麼關係。但假若最開始決定使用Vector，後來在程序中又決定（考慮執行效率的原因）改變成一個 List（屬於 Java1.2 集合庫的一部分），這時又該如何做呢？

我們通常認爲反覆器是一種“輕量級”對象；也就是說，創建它只需付出極少的代價。但也正是由於這個原因，我們常發現反覆器存在一些似乎很奇怪的限制。例如，有些反覆器只能朝一個方向移動。
Java 的 Enumeration（枚舉，註釋②）便是具有這些限制的一個反覆器的例子。除下面這些外，不可再用它
做其他任何事情：

(1) 用一個名爲 elements()的方法要求集合爲我們提供一個 Enumeration。我們首次調用它的 nextElement()
時，這個 Enumeration 會返回序列中的第一個元素。
(2) 用 nextElement() 獲得下一個對象。
(3) 用 hasMoreElements()檢查序列中是否還有更多的對象

class Hamster {
private int hamsterNumber;
Hamster(int i) {
hamsterNumber = i;
}
public String toString() {
return "This is Hamster #" + hamsterNumber;
}
}
class Printer {
static void printAll(Enumeration e) {
while(e.hasMoreElements())
System.out.println(
e.nextElement().toString());
}
}
public class HamsterMaze {
public static void main(String[] args) {
Vector v = new Vector();
for(int i = 0; i < 3; i++)
v.addElement(new Hamster(i));
Printer.printAll(v.elements());
}
}

仔細研究一下打印方法：

static void printAll(Enumeration e) {
while(e.hasMoreElements())
System.out.println(
e.nextElement().toString());
}

注意其中沒有與序列類型有關的信息。我們擁有的全部東西便是Enumeration。爲了解有關序列的情況，一個 Enumeration 便足夠了：可取得下一個對象，亦可知道是否已抵達了末尾。取得一系列對象，然後在其中遍歷，從而執行一個特定的操作—— 這是一個頗有價值的編程概念

集合的類型

V e c t o r
崩潰 Java
Java 標準集合裏包含了 toString()方法，所以它們能生成自己的 String 表達方式，包括它們容納的對象。
例如在 Vector 中， toString()會在 Vector 的各個元素中步進和遍歷，併爲每個元素調用 toString()。假定我們現在想打印出自己類的地址。看起來似乎簡單地引用 this 即可（特別是 C++程序員有這樣做的傾向）：

public class CrashJava {
public String toString() {
return "CrashJava address: " + this + "\n";
}
public static void main(String[] args) {
Vector v = new Vector();
for(int i = 0; i < 10; i++)
v.addElement(new CrashJava());
System.out.println(v);
}
}

此時發生的是字串的自動類型轉換。當我們使用下述語句時：
“CrashJava address: ” + this
編譯器就在一個字串後面發現了一個“ +”以及好象並非字串的其他東西，所以它會試圖將 this 轉換成一個字串。轉換時調用的是 toString()，後者會產生一個遞歸調用。若在一個 Vector 內出現這種事情，看起來堆棧就會溢出，同時違例控制機制根本沒有機會作出響應。
若確實想在這種情況下打印出對象的地址，解決方案就是調用 Object 的 toString 方法。此時就不必加入this，只需使用 super.toString()。當然，採取這種做法也有一個前提：我們必須從 Object 直接繼承，或者沒有一個父類覆蓋了 toString 方法。

B i t S e t
BitSet 實際是由“ 二進制位”構成的一個 Vector。如果希望高效率地保存大量“開－關”信息，就應使用BitSet。它只有從尺寸的角度看纔有意義；如果希望的高效率的訪問，那麼它的速度會比使用一些固有類型的數組慢一些。

BitSet 的最小長度是一個長整數（ Long）的長度： 64 位。這意味着假如我們準備保存比這更小的數據，如 8 位數據，那麼 BitSet 就顯得浪費了。所以最好創建自己的類，用它容納自己的標誌位。

S t a c k
Stack 有時也可以稱爲“後入先出”（ LIFO）集合。換言之，我們在堆棧裏最後“壓入”的東西將是以後第
一個“彈出”的。和其他所有 Java 集合一樣，我們壓入和彈出的都是“對象”，所以必須對自己彈出的東西
進行“造型”。

下面是一個簡單的堆棧示例，它能讀入數組的每一行，同時將其作爲字串壓入堆棧。

public class Stacks {
static String[] months = {
"January", "February", "March", "April",
"May", "June", "July", "August", "September",
"October", "November", "December" };
public static void main(String[] args) {
Stack stk = new Stack();
for(int i = 0; i < months.length; i++)
stk.push(months[i] + " ");
System.out.println("stk = " + stk);
// Treating a stack as a Vector:
stk.addElement("The last line");
System.out.println(
"element 5 = " + stk.elementAt(5));
System.out.println("popping elements:");
while(!stk.empty())
System.out.println(stk.pop());
}
}

months 數組的每一行都通過 push()繼承進入堆棧，稍後用 pop()從堆棧的頂部將其取出。要聲明的一點是，Vector 操作亦可針對 Stack 對象進行。這可能是由繼承的特質決定的—— Stack“屬於”一種 Vector。因此，能對 Vector 進行的操作亦可針對 Stack 進行，例如 elementAt()方法

H a s h t a b l e
Vector 允許我們用一個數字從一系列對象中作出選擇，所以它實際是將數字同對象關聯起來了。
但假如我們想根據其他標準選擇一系列對象呢？堆棧就是這樣的一個例子：它的選擇標準是“最後壓入堆棧的東西”。
這種“從一系列對象中選擇”的概念亦可叫作一個“映射”、“字典”或者“關聯數組”。從概念上講，它看起來象一個 Vector，但卻不是通過數字來查找對象，而是用另一個對象來查找它們！這通常都屬於一個程序中的重要進程。

在 Java 中，這個概念具體反映到抽象類 Dictionary 身上。該類的接口是非常直觀的 size()告訴我們其中包含了多少元素； isEmpty()判斷是否包含了元素（是則爲 true）； put(Object key, Object value)添加一個值（我們希望的東西），並將其同一個鍵關聯起來（想用於搜索它的東西）； get(Object key)獲得與某個鍵對應的值；而 remove(Object Key)用於從列表中刪除“鍵－值”對。還可以使用枚舉技術： keys()產生對鍵的一個枚舉（ Enumeration）；而 elements()產生對所有值的一個枚舉。這便是一個 Dict ionary（字典）的全部。

public class AssocArray extends Dictionary {
private Vector keys = new Vector();
private Vector values = new Vector();
public int size() { return keys.size(); }
public boolean isEmpty() {
return keys.isEmpty();
}
public Object put(Object key, Object value) {
keys.addElement(key);
values.addElement(value);
return key;
}
public Object get(Object key) {
int index = keys.indexOf(key);
// indexOf() Returns -1 if key not found:
if(index == -1) return null;
return values.elementAt(index);
}
public Object remove(Object key) {
int index = keys.indexOf(key);
if(index == -1) return null;
keys.removeElementAt(index);
Object returnval = values.elementAt(index);
values.removeElementAt(index);
return returnval;
}
public Enumeration keys() {
return keys.elements();
}
public Enumeration elements() {
return values.elements();
}
// Test it:
public static void main(String[] args) {
AssocArray aa = new AssocArray();
for(char c = 'a'; c <= 'z'; c++)
aa.put(String.valueOf(c),
String.valueOf(c)
.toUpperCase());
char[] ca = { 'a', 'e', 'i', 'o', 'u' };
for(int i = 0; i < ca.length; i++)
System.out.println("Uppercase: " +
aa.get(String.valueOf(ca[i])));
}
}

在對 AssocArray 的定義中，我們注意到的第一個問題是它“擴展”了字典。這意味着 AssocArray 屬於Dictionary 的一種類型，所以可對其發出與 Dictionary 一樣的請求。如果想生成自己的 Dictionary，而且就在這裏進行，那麼要做的全部事情只是填充位於 Dictionary 內的所有方法（而且必須覆蓋所有方法，因爲
它們—— 除構建器外—— 都是抽象的）。

標準 Java 庫只包含 Dictionary 的一個變種，名爲 Hashtable（散列表，註釋③）。 Java 的散列表具有與AssocArray 相同的接口（因爲兩者都是從 Dictionary 繼承來的）。但有一個方面卻反映出了差別：執行效率。若仔細想想必須爲一個 get()做的事情，就會發現在一個 Vector 裏搜索鍵的速度要慢得多。但此時用散列表卻可以加快不少速度。不必用冗長的線性搜索技術來查找一個鍵，而是用一個特殊的值，名爲“散列碼”。散列碼可以獲取對象中的信息，然後將其轉換成那個對象“相對唯一”的整數（ int）。所有對象都有一個散列碼，而 hashCode()是根類 Object 的一個方法。 Hashtable 獲取對象的 hashCode()，然後用它快速查找鍵。

class Counter {
int i = 1;
public String toString() {
return Integer.toString(i);
}
}
class Statistics {
public static void main(String[] args) {
Hashtable ht = new Hashtable();
for(int i = 0; i < 10000; i++) {
// Produce a number between 0 and 20:
Integer r =
new Integer((int)(Math.random() * 20));
if(ht.containsKey(r))
((Counter)ht.get(r)).i++;
else
ht.put(r, new Counter());
}
System.out.println(ht);
}
}

1.創建“關鍵”類
但在使用散列表的時候，一旦我們創建自己的類作爲鍵使
用，就會遇到一個很常見的問題。例如，假設一套天氣預報系統將Groundhog（土拔鼠）對象匹配成Prediction（預報）。這看起來非常直觀：我們創建兩個類，然後將Groundhog 作爲鍵使用，而將Prediction 作爲值使用。如下所示：

class Groundhog {
int ghNumber;
Groundhog(int n) { ghNumber = n; }
}
class Prediction {
boolean shadow = Math.random() > 0.5;
public String toString() {
if(shadow)
return "Six more weeks of Winter!";
else
return "Early Spring!";
}
}
public class SpringDetector {
public static void main(String[] args) {
Hashtable ht = new Hashtable();
for(int i = 0; i < 10; i++)
ht.put(new Groundhog(i), new Prediction());
System.out.println("ht = " + ht + "\n");
System.out.println(
"Looking up prediction for groundhog #3:");
Groundhog gh = new Groundhog(3);
if(ht.containsKey(gh))
System.out.println((Prediction)ht.get(gh));
}
}

問題在於Groundhog 是從通用的 Object 根類繼承的（若當初未指
定基礎類，則所有類最終都是從 Object 繼承的）。事實上是用 Object 的 hashCode()方法生成每個對象的散列碼，而且默認情況下只使用它的對象的地址。所以， Groundhog(3)的第一個實例並不會產生與Groundhog(3)第二個實例相等的散列碼，而我們用第二個實例進行檢索

或許認爲此時要做的全部事情就是正確地覆蓋 hashCode()。但這樣做依然行不能，除非再做另一件事情：覆蓋也屬於 Object 一部分的 equals()。當散列表試圖判斷我們的鍵是否等於表內的某個鍵時，就會用到這個方法。同樣地，默認的 Object.equals()只是簡單地比較對象地址，所以一個 Groundhog(3)並不等於
另一個 Groundhog(3)。
因此，爲了在散列表中將自己的類作爲鍵使用，必須同時覆蓋 hashCode()和 equals()，就象下面展示的那樣：

class Groundhog {
int ghNumber;
Groundhog(int n) { ghNumber = n; }
}
class Prediction {
boolean shadow = Math.random() > 0.5;
public String toString() {
if(shadow)
return "Six more weeks of Winter!";
else
return "Early Spring!";
}
}
public class SpringDetector {
public static void main(String[] args) {
Hashtable ht = new Hashtable();
for(int i = 0; i < 10; i++)
ht.put(new Groundhog(i), new Prediction());
System.out.println("ht = " + ht + "\n");
System.out.println(
"Looking up prediction for groundhog #3:");
Groundhog gh = new Groundhog(3);
if(ht.containsKey(gh))
System.out.println((Prediction)ht.get(gh));
}
}

Groundhog2.hashCode()將土拔鼠號碼作爲一個標識符返回（在這個例子中，程序員需要保證沒有兩個土拔鼠用同樣的 ID 號碼並存）。爲了返回一個獨一無二的標識符，並不需要 hashCode()， equals()方法必須能夠嚴格判斷兩個對象是否相等。
equals()方法要進行兩種檢查：檢查對象是否爲 null；若不爲 null ，則繼續檢查是否爲 Groundhog2 的一個實例（要用到 instanceof 關鍵字）。即使爲了繼續執行 equals()，它也應該是一個Groundhog2。正如大家看到的那樣，這種比較建立在實際 ghNumber 的基礎上。這一次一旦我們運行程序，就會看到它終於產生了正確的輸出（許多 Java 庫的類都覆蓋了 hashcode() 和 equals()方法，以便與自己提供的內容適應）。

再論枚舉器
將穿越一個序列的操作與那個序列的基礎結構分隔開。在下面的例子裏， PrintData 類用一個 Enumeration 在一個序列中移動，併爲每個對象都調用toString()方法。此時創建了兩個不同類型的集合：一個 Vector 和一個 Hashtable。並且在它們裏面分別填
充 Mouse 和 Hamster 對象，由於 Enumeration 隱藏了基層集合的結構，所以PrintData 不知道或者不關心 Enumeration 來自於什麼類型的集合：

class PrintData {
static void print(Enumeration e) {
while(e.hasMoreElements())
System.out.println(
e.nextElement().toString());
}
}
class Enumerators2 {
public static void main(String[] args) {
Vector v = new Vector();
for(int i = 0; i < 5; i++)
v.addElement(new Mouse(i));
Hashtable h = new Hashtable();
for(int i = 0; i < 5; i++)
h.put(new Integer(i), new Hamster(i));
System.out.println("Vector");
PrintData.print(v.elements());
System.out.println("Hashtable");
PrintData.print(h.elements());
}
}

注意 PrintData.print()利用了這些集合中的對象屬於 Object 類這一事實，所以它調用了 toString()。但在
解決自己的實際問題時，經常都要保證自己的 Enumeration 穿越某種特定類型的集合。例如，可能要求集合
中的所有元素都是一個 Shape（幾何形狀），並含有 draw()方法。若出現這種情況，必須從
Enumeration.nextElement()返回的 Object 進行下溯造型，以便產生一個 Shape。

排序
編寫通用的排序代碼時，面臨的一個問題是必須根據對象的實際類型來執行比較運算，從而實現正確的排序。當然，一個辦法是爲每種不同的類型都寫一個不同的排序方法。然而，應認識到假若這樣做，以後增加新類型時便不易實現代碼的重複利用。

程序設計一個主要的目標就是“將發生變化的東西同保持不變的東西分隔開”。在這裏，保持不變的代碼是通用的排序算法，而每次使用時都要變化的是對象的實際比較方法。因此，我們不可將比較代碼“硬編碼”到多個不同的排序例程內，而是採用“回調”技術。
利用回調，經常發生變化的那部分代碼會封裝到它自己的類內，而總是保持相同的代碼則“回調”發生變化的代碼。這樣一來，不同的對象就可以表達不同的比較方式，同時向它們傳遞相同的排序代碼。

下面這個“接口”（ Interface）展示瞭如何比較兩個對象，它將那些“要發生變化的東西”封裝在內：

interface Compare {
boolean lessThan(Object lhs, Object rhs);
boolean lessThanOrEqual(Object lhs, Object rhs);
}

對這兩種方法來說， lhs 代表本次比較中的“左手”對象，而 rhs 代表“右手”對象。
可創建 Vector 的一個子類，通過 Compare 實現“快速排序”。對於這種算法，包括它的速度以及原理等等

public class SortVector extends Vector {
private Compare compare; // To hold the callback
public SortVector(Compare comp) {
compare = comp;
}
public void sort() {
quickSort(0, size() - 1);
}
private void quickSort(int left, int right) {
if(right > left) {
Object o1 = elementAt(right);
int i = left - 1;
int j = right;
while(true) {
while(compare.lessThan(
elementAt(++i), o1))
;
while(j > 0)
if(compare.lessThanOrEqual(
elementAt(--j), o1))
break; // out of while
if(i >= j) break;
swap(i, j);
}
swap(i , right);
quickSort(left, i-1);
quickSort(i+1, right);
}
}
private void swap(int loc1, int loc2) {
Object tmp = elementAt(loc1);
setElementAt(elementAt(loc2), loc1);
setElementAt(tmp, loc2);
}
}

爲使用 SortVector，必須創建一個類，令其爲我們準備排序的對象實現 Compare。此時內部類並不顯得特別重要，但對於代碼的組織卻是有益的。下面是針對 String 對象的一個例子

public class StringSortTest {
static class StringCompare implements Compare {
public boolean lessThan(Object l, Object r) {
return ((String)l).toLowerCase().compareTo(
((String)r).toLowerCase()) < 0;
}
public boolean
lessThanOrEqual(Object l, Object r) {
return ((String)l).toLowerCase().compareTo(
((String)r).toLowerCase()) <= 0;
}
}
public static void main(String[] args) {
SortVector sv =
new SortVector(new StringCompare());
sv.addElement("d");
sv.addElement("A");
sv.addElement("C");
sv.addElement("c");
sv.addElement("b");
sv.addElement("B");
sv.addElement("D");
sv.addElement("a");
sv.sort();
Enumeration e = sv.elements();
while(e.hasMoreElements())
System.out.println(e.nextElement());
}
}

一旦設置好框架，就可以非常方便地重複使用象這樣的一個設計—— 只需簡單地寫一個類，將“需要發生變化”的東西封裝進去，然後將一個對象傳給SortVector 即可

繼承（ extends）在這兒用於創建一種新類型的 Vector—— 也就是說， SortVector 屬於一種 Vector，並帶有一些附加的功能。繼承在這裏可發揮很大的作用，但了帶來了問題。它使一些方法具有了final 屬性，所以不能覆蓋它們。如果想創建一個排好序的 Vector，令其只接收和生成 String 對象，就會遇到麻煩。因爲 addElement()和 elementAt()都具有 final 屬性，而且它們都是我們必須覆蓋的方法，否則便無法實現只能接收和產生 String 對象。
但在另一方面，請考慮採用“合成”方法：將一個對象置入一個新類的內部。此時，不是改寫上述代碼來達到這個目的，而是在新類裏簡單地使用一個 SortVector。在這種情況下，用於實現 Compare 接口的內部類就可以“匿名”地創建

import java.util.*;
public class StrSortVector {
private SortVector v = new SortVector(
// Anonymous inner class:
new Compare() {
public boolean
lessThan(Object l, Object r) {
return
((String)l).toLowerCase().compareTo(
((String)r).toLowerCase()) < 0;
}
public boolean
lessThanOrEqual(Object l, Object r) {
return
((String)l).toLowerCase().compareTo(
((String)r).toLowerCase()) <= 0;
}
}
);
private boolean sorted = false;
public void addElement(String s) {
v.addElement(s);
sorted = false;
}
public String elementAt(int index) {
if(!sorted) {
v.sort();232
sorted = true;
}
return (String)v.elementAt(index);
}
public Enumeration elements() {
if(!sorted) {
v.sort();
sorted = true;
}
return v.elements();
}
// Test it:
public static void main(String[] args) {
StrSortVector sv = new StrSortVector();
sv.addElement("d");
sv.addElement("A");
sv.addElement("C");
sv.addElement("c");
sv.addElement("b");
sv.addElement("B");
sv.addElement("D");
sv.addElement("a");
Enumeration e = sv.elements();
while(e.hasMoreElements())
System.out.println(e.nextElement());
}
}

新集合

這張圖剛開始的時候可能讓人有點兒摸不着頭腦，相信大家會真正理解它實際只有三個集合組件： Map， List 和 Set。而且每個組件實際只有兩、三種實現方式

虛線框代表“接口”，點線框代表“抽象”類，而實線框代表普通（實際）類。點線箭頭表示一個特定的類準備實現一個接口（在抽象類的情況下，則是“部分”實現一個接口）。雙線箭頭表示一個類可生成箭頭指向的那個類的對象。

致力於容納對象的接口是 Collection， List， Set 和 Map。在傳統情況下，我們需要寫大量代碼才能同這些接口打交道。而且爲了指定自己想使用的準確類型，必須在創建之初進行設置。所以可能創建下面這樣的一
個 List：

List x = new LinkedList();

當然，也可以決定將 x 作爲一個 LinkedList 使用（而不是一個普通的 List），並用 x 負載準確的類型信息。使用接口的好處就是一旦決定改變自己的實施細節，要做的全部事情就是在創建的時候改變它，就象下面這樣：

List x = new ArrayList();

在類的分級結構中，可看到大量以“ Abstract ”（抽象）開頭的類，這剛開始可能會使人感覺迷惑。它們實際上是一些工具，用於“部分”實現一個特定的接口。舉個例子來說，假如想生成自己的Set，就不是從 Set接口開始，然後自行實現所有方法。相反，我們可以從 AbstractSet 繼承，只需極少的工作即可得到自己的新類。儘管如此，新集合庫仍然包含了足夠的功能，可滿足我們的幾乎所有需求。所以考慮到我們的目的，可忽略所有以“ Abstract”開頭的類。

因此，在觀看這張示意圖時，真正需要關心的只有位於最頂部的“接口”以及普通（實際）類—— 均用實線方框包圍。通常需要生成實際類的一個對象，將其上溯造型爲對應的接口。以後即可在代碼的任何地方使用那個接口。下面是一個簡單的例子，它用 String 對象填充一個集合，然後打印出集合內的每一個元素：

public class SimpleCollection {
public static void main(String[] args) {
Collection c = new ArrayList();
for(int i = 0; i < 10; i++)
c.add(Integer.toString(i));
Iterator it = c.iterator();
while(it.hasNext())
System.out.println(it.next());
}
}

main()的第一行創建了一個 ArrayList 對象，然後將其上溯造型成爲一個集合。由於這個例子只使用了Collection 方法，所以從 Collection 繼承的一個類的任何對象都可以正常工作。但 ArrayList 是一個典型的 Collection，它代替了 Vector 的位置。

add()方法的作用是將一個新元素置入集合裏。然而，用戶文檔謹慎地指出 add()“保證這個集合包含了指定的元素”。這一點是爲 Set 作鋪墊的，後者只有在元素不存在的前提下才會真的加入那個元素。對於ArrayList 以及其他任何形式的 List， add()肯定意味着“直接加入”。

利用 iterator()方法，所有集合都能生成一個“反覆器”（ Iterator）。反覆器其實就象一個“枚舉”（ Enumeration），是後者的一個替代物，只是：

(1) 它採用了一個歷史上默認、而且早在 OOP 中得到廣泛採納的名字（反覆器）。
(2) 採用了比 Enumeration 更短的名字： hasNext()代替了 hasMoreElement()，而 next()代替了nextElement()。
(3) 添加了一個名爲 remove()的新方法，可刪除由 Iterator 生成的上一個元素。所以每次調用 next()的時候，只需調用 remove()一次

使用 C o l l e c t i o n s
下面這張表格總結了用一個集合能做的所有事情（亦可對 Set 和 List 做同樣的事情，儘管 List 還提供了一
些額外的功能）。 Map 不是從 Collection 繼承的，所以要單獨對待

boolean add(Object) ＊保證集合內包含了自變量。如果它沒有添加自變量，就返回 false（假）
boolean addAll(Collection) ＊添加自變量內的所有元素。如果沒有添加元素，則返回 true（真）
void clear() ＊刪除集合內的所有元素
boolean contains(Object) 若集合包含自變量，就返回“真”
boolean containsAll(Collection) 若集合包含了自變量內的所有元素，就返回“真”
boolean isEmpty() 若集合內沒有元素，就返回“真”
Iterator iterator() 返回一個反覆器，以用它遍歷集合的各元素
boolean remove(Object) ＊如自變量在集合裏，就刪除那個元素的一個實例。如果已進行了刪除，就返回
“真”
boolean removeAll(Collection) ＊刪除自變量裏的所有元素。如果已進行了任何刪除，就返回“真”
boolean retainAll(Collection) ＊只保留包含在一個自變量裏的元素（一個理論的“交集”）。如果已進
行了任何改變，就返回“真”
int size() 返回集合內的元素數量
Object[] toArray() 返回包含了集合內所有元素的一個數組

＊這是一個“可選的”方法，有的集合可能並未實現它。若確實如此，該方法就會遇到一個
UnsupportedOperatiionException，即一個“操作不支持”違例。

下面這個例子向大家演示了所有方法。同樣地，它們只對從集合繼承的東西有效，一個ArrayList 作爲一種“不常用的分母”使用

public class Collection1 {
// Fill with 'size' elements, start
// counting at 'start':
public static Collection
fill(Collection c, int start, int size) {
for(int i = start; i < start + size; i++)
c.add(Integer.toString(i));
return c;
}
// Default to a "start" of 0:
public static Collection
fill(Collection c, int size) {
return fill(c, 0, size);
}
// Default to 10 elements:
public static Collection fill(Collection c) {
return fill(c, 0, 10);
}
// Create & upcast to Collection:
public static Collection newCollection() {
return fill(new ArrayList());
// ArrayList is used for simplicity, but it's
// only seen as a generic Collection
// everywhere else in the program.
}
// Fill a Collection with a range of values:
public static Collection
newCollection(int start, int size) {
return fill(new ArrayList(), start, size);
}
// Moving through a List with an iterator:
public static void print(Collection c) {
for(Iterator x = c.iterator(); x.hasNext();)
System.out.print(x.next() + " ");
System.out.println();
}
public static void main(String[] args) {
Collection c = newCollection();
c.add("ten");
c.add("eleven");
print(c);
// Make an array from the List:
Object[] array = c.toArray();
// Make a String array from the List:
String[] str =
(String[])c.toArray(new String[1]);
// Find max and min elements; this means
// different things depending on the way
// the Comparable interface is implemented:
System.out.println("Collections.max(c) = " +
Collections.max(c));
System.out.println("Collections.min(c) = " +
Collections.min(c));
// Add a Collection to another Collection
c.addAll(newCollection());
print(c);
c.remove("3"); // Removes the first one
print(c);
c.remove("3"); // Removes the second one
print(c);
// Remove all components that are in the
// argument collection:
c.removeAll(newCollection());
print(c);
c.addAll(newCollection());
print(c);
// Is an element in this Collection?
System.out.println(
"c.contains(\"4\") = " + c.contains("4"));
// Is a Collection in this Collection?
System.out.println(
"c.containsAll(newCollection()) = " +
c.containsAll(newCollection()));
Collection c2 = newCollection(5, 3);
// Keep all the elements that are in both
// c and c2 (an intersection of sets):
c.retainAll(c2);
print(c);
// Throw away all the elements in c that
// also appear in c2:
c.removeAll(c2);
System.out.println("c.isEmpty() = " +
c.isEmpty());
c = newCollection();
print(c);
c.clear(); // Remove all elements
System.out.println("after c.clear():");
print(c);
}
}

newCollection()的兩個版本都創建了 ArrayList，用於包含不同的數據集，並將它們作爲集合對象返回。所以很明顯，除了 Collection 接口之外，不會再用到其他什麼。

使用 L i s t s

List（接口）順序是 List 最重要的特性；它可保證元素按照規定的順序排列。 List 爲 Collection 添加了大量方法，以便我們在 List 中部插入和刪除元素（只推薦對 LinkedList 這樣做）。 List 也會生成一個ListIterator（列表反覆器），利用它可在一個列表裏朝兩個方向遍歷，同時插入和刪除位於列表中部的元素（同樣地，只建議對 LinkedList 這樣做）

ArrayList 由一個數組後推得到的 List。作爲一個常規用途的對象容器使用，用於替換原先的 Vector。允許我們快速訪問元素，但在從列表中部插入和刪除元素時，速度卻嫌稍慢。一般只應該用ListIterator 對一個 ArrayList 進行向前和向後遍歷，不要用它刪除和插入元素；與 LinkedList 相比，它的效率要低許多LinkedList 提供優化的順序訪問性能，同時可以高效率地在列表中部進行插入和刪除操作。但在進行隨機訪問時，速度卻相當慢，此時應換用 ArrayList。
也提供了 addFirst()， addLast()， getFirst()，getLast()， removeFirst() 以及 removeLast()（未在任何接口或基礎類中定義），以便將其作爲一個規格、隊列以及一個雙向隊列使用

public class List1 {
// Wrap Collection1.fill() for convenience:
public static List fill(List a) {
return (List)Collection1.fill(a);
}
// You can use an Iterator, just as with a
// Collection, but you can also use random
// access with get():
public static void print(List a) {
for(int i = 0; i < a.size(); i++)
System.out.print(a.get(i) + " ");
System.out.println();
}
static boolean b;
static Object o;
static int i;
static Iterator it;
static ListIterator lit;
public static void basicTest(List a) {
a.add(1, "x"); // Add at location 1
a.add("x"); // Add at end
// Add a collection:
a.addAll(fill(new ArrayList()));
// Add a collection starting at location 3:
a.addAll(3, fill(new ArrayList()));
b = a.contains("1"); // Is it in there?
// Is the entire collection in there?
b = a.containsAll(fill(new ArrayList()));
// Lists allow random access, which is cheap
// for ArrayList, expensive for LinkedList:
o = a.get(1); // Get object at location 1
i = a.indexOf("1"); // Tell index of object
// indexOf, starting search at location 2:
i = a.indexOf("1", 2);
b = a.isEmpty(); // Any elements inside?
it = a.iterator(); // Ordinary Iterator
lit = a.listIterator(); // ListIterator
lit = a.listIterator(3); // Start at loc 3
i = a.lastIndexOf("1"); // Last match
i = a.lastIndexOf("1", 2); // ...after loc 2
a.remove(1); // Remove location 1
a.remove("3"); // Remove this object
a.set(1, "y"); // Set location 1 to "y"
// Keep everything that's in the argument
// (the intersection of the two sets):
a.retainAll(fill(new ArrayList()));
// Remove elements in this range:
a.removeRange(0, 2);
// Remove everything that's in the argument:
a.removeAll(fill(new ArrayList()));
i = a.size(); // How big is it?
a.clear(); // Remove all elements
}
public static void iterMotion(List a) {
ListIterator it = a.listIterator();
b = it.hasNext();
b = it.hasPrevious();
o = it.next();
i = it.nextIndex();
o = it.previous();
i = it.previousIndex();
}
public static void iterManipulation(List a) {
ListIterator it = a.listIterator();
it.add("47");
// Must move to an element after add():
it.next();
// Remove the element that was just produced:
it.remove();
// Must move to an element after remove():
it.next();
// Change the element that was just produced:
it.set("47");
}
public static void testVisual(List a) {
print(a);
List b = new ArrayList();
fill(b);
System.out.print("b = ");
print(b);
a.addAll(b);
a.addAll(fill(new ArrayList()));
print(a);
// Shrink the list by removing all the
// elements beyond the first 1/2 of the list
System.out.println(a.size());
System.out.println(a.size()/2);
a.removeRange(a.size()/2, a.size()/2 + 2);
print(a);
// Insert, remove, and replace elements
// using a ListIterator:
ListIterator x = a.listIterator(a.size()/2);
x.add("one");
print(a);
System.out.println(x.next());
x.remove();
System.out.println(x.next());
x.set("47");
print(a);
// Traverse the list backwards:
x = a.listIterator(a.size());
while(x.hasPrevious())
System.out.print(x.previous() + " ");
System.out.println();
System.out.println("testVisual finished");
}
// There are some things that only
// LinkedLists can do:
public static void testLinkedList() {
LinkedList ll = new LinkedList();
Collection1.fill(ll, 5);
print(ll);
// Treat it like a stack, pushing:
ll.addFirst("one");
ll.addFirst("two");
print(ll);
// Like "peeking" at the top of a stack:
System.out.println(ll.getFirst());
// Like popping a stack:
System.out.println(ll.removeFirst());
System.out.println(ll.removeFirst());
// Treat it like a queue, pulling elements
// off the tail end:
System.out.println(ll.removeLast());
// With the above operations, it's a dequeue!
print(ll);
}
public static void main(String args[]) {
// Make and fill a new list each time:
basicTest(fill(new LinkedList()));
basicTest(fill(new ArrayList()));
iterMotion(fill(new LinkedList()));
iterMotion(fill(new ArrayList()));
iterManipulation(fill(new LinkedList()));
iterManipulation(fill(new ArrayList()));
testVisual(fill(new LinkedList()));
testLinkedList();
}
}

在 basicTest()和 iterMotiion() 中，只是簡單地發出調用，以便揭示出正確的語法。而且儘管捕獲了返回
值，但是並未使用它。在某些情況下，之所以不捕獲返回值，是由於它們沒有什麼特別的用處。在正式使用
它們前，應仔細研究一下自己的聯機文檔，掌握這些方法完整、正確的用法。

使用 S e t s
Set完全就是一個 Collection，只是具有不同的行爲（這是實例和多形性最理想的應用：用於表達不同的行爲）。在這裏，一個 Set 只允許每個對象存在一個實例（正如大家以後會看到的那樣，一個對象的“值”的構成是相當複雜的）

Set（接口）添加到 Set 的每個元素都必須是獨一無二的；否則 Set 就不會添加重複的元素。添加到 Set 裏的對象必須定義 equals()，從而建立對象的唯一性。 Set 擁有與 Collection 完全相同的接口。一個 Set 不能保證自己可按任何特定的順序維持自己的元素

HashSet 用於除非常小的以外的所有 Set。對象也必須定義 hashCode()

ArraySet 由一個數組後推得到的 Set。面向非常小的 Set 設計，特別是那些需要頻繁創建和刪除的。對於小
Set，與 HashSet 相比， ArraySet 創建和反覆所需付出的代價都要小得多。但隨着 Set 的增大，它的性能也
會大打折扣。不需要 HashCode()

TreeSet 由一個“紅黑樹”後推得到的順序 Set（註釋⑦）。這樣一來，我們就可以從一個 Set 裏提到一個
順序集合

public class Set1 {
public static void testVisual(Set a) {
Collection1.fill(a);
Collection1.fill(a);
Collection1.fill(a);
Collection1.print(a); // No duplicates!
// Add another set to this one:
a.addAll(a);
a.add("one");
a.add("one");
a.add("one");
Collection1.print(a);
// Look something up:
System.out.println("a.contains(\"one\"): " +
a.contains("one"));
}
public static void main(String[] args) {
testVisual(new HashSet());
testVisual(new TreeSet());
}
}

重複的值被添加到 Set，但在打印的時候，我們會發現 Set 只接受每個值的一個實例。運行這個程序時，會注意到由 HashSet 維持的順序與 ArraySet 是不同的。這是由於它們採用了不同的方法來保存元素，以便它們以後的定位。 ArraySet 保持着它們的順序狀態，而 HashSet 使用一個散列函數，這是特別爲快速檢索設計的）。

class MyType implements Comparable {
private int i;
public MyType(int n) { i = n; }
public boolean equals(Object o) {
return
(o instanceof MyType)
&& (i == ((MyType)o).i);
}
public int hashCode() { return i; }
public String toString() { return i + " "; }
public int compareTo(Object o) {
int i2 = ((MyType) o).i;
return (i2 < i ? -1 : (i2 == i ? 0 : 1));
}
}
public class Set2 {
public static Set fill(Set a, int size) {
for(int i = 0; i < size; i++)
a.add(new MyType(i));
return a;
}
public static Set fill(Set a) {
return fill(a, 10);
}
public static void test(Set a) {
fill(a);
fill(a); // Try to add duplicates
fill(a);
a.addAll(fill(new TreeSet()));
System.out.println(a);
}
public static void main(String[] args) {
test(new HashSet());
test(new TreeSet());
}
}

但只有要把類置入一個 HashSet 的前提下，纔有必要使用 hashCode()—— 這種情況是完全有可能的，因爲通常應先選擇作爲一個 Set 實現。

使用 M a p s
Map（接口）維持“鍵－值”對應關係（對），以便通過一個鍵查找相應的值

HashMap＊基於一個散列表實現（用它代替 Hashtable）。針對“鍵－值”對的插入和檢索，這種形式具有最穩定的性能。可通過構建器對這一性能進行調整，以便設置散列表的“能力”和“裝載因子”
ArrayMap 由一個 ArrayList 後推得到的 Map。對反覆的順序提供了精確的控制。面向非常小的 Map 設計，特別是那些需要經常創建和刪除的。對於非常小的Map，創建和反覆所付出的代價要比
HashMap 低得多。但在Map 變大以後，性能也會相應地大幅度降低
TreeMap 在一個“紅－黑”樹的基礎上實現。查看鍵或者“鍵－值”對時，它們會按固定的順序排列（取決於 Comparable 或 Comparator，稍後即會講到）。 TreeMap 最大的好處就是我們得到的是已排好序的結果。TreeMap 是含有 subMap()方法的唯一一種 Map，利用它可以返回樹的一部分

public class Map1 {
public final static String[][] testData1 = {
{ "Happy", "Cheerful disposition" },
{ "Sleepy", "Prefers dark, quiet places" },
{ "Grumpy", "Needs to work on attitude" },
{ "Doc", "Fantasizes about advanced degree"},
{ "Dopey", "'A' for effort" },
{ "Sneezy", "Struggles with allergies" },
{ "Bashful", "Needs self-esteem workshop"},
};
public final static String[][] testData2 = {
{ "Belligerent", "Disruptive influence" },
{ "Lazy", "Motivational problems" },
{ "Comatose", "Excellent behavior" }
};
public static Map fill(Map m, Object[][] o) {
for(int i = 0; i < o.length; i++)
m.put(o[i][0], o[i][1]);
return m;
}
// Producing a Set of the keys:
public static void printKeys(Map m) {
System.out.print("Size = " + m.size() +", ");
System.out.print("Keys: ");
Collection1.print(m.keySet());
}
// Producing a Collection of the values:
public static void printValues(Map m) {
System.out.print("Values: ");
Collection1.print(m.values());
}
// Iterating through Map.Entry objects (pairs):
public static void print(Map m) {
Collection entries = m.entries();
Iterator it = entries.iterator();
while(it.hasNext()) {
Map.Entry e = (Map.Entry)it.next();
System.out.println("Key = " + e.getKey() +
", Value = " + e.getValue());
}
}
public static void test(Map m) {
fill(m, testData1);
// Map has 'Set' behavior for keys:
fill(m, testData1);
printKeys(m);
printValues(m);
print(m);
String key = testData1[4][0];
String value = testData1[4][1];
System.out.println("m.containsKey(\"" + key +
"\"): " + m.containsKey(key));
System.out.println("m.get(\"" + key + "\"): "
+ m.get(key));
System.out.println("m.containsValue(\""
+ value + "\"): " +
m.containsValue(value));
Map m2 = fill(new TreeMap(), testData2);
m.putAll(m2);
printKeys(m);
m.remove(testData2[0][0]);
printKeys(m);
m.clear();
System.out.println("m.isEmpty(): "
+ m.isEmpty());
fill(m, testData1);
// Operations on the Set change the Map:
m.keySet().removeAll(m.keySet());
System.out.println("m.isEmpty(): "
+ m.isEmpty());
}
public static void main(String args[]) {
System.out.println("Testing HashMap");
test(new HashMap());
System.out.println("Testing TreeMap");
test(new TreeMap());
}
}

決定使用哪種集合

ArrayList， LinkedList 以及 Vector（大致等價於 ArrayList）都實現了List 接口，所以無論選用哪一個，我們的程序都會得到類似的結果。然而， ArrayList（以及 Vector）是由一個數組後推得到的；而 LinkedList 是根據常規的雙重鏈接列表方式實現的，因爲每個單獨的對象都包含了數據以及指向列表內前後元素的句柄。正是由於這個原因，假如想在一個列表中部進行大量插入和刪除操作，那麼 LinkedList 無疑是最恰當的選擇（ LinkedList 還有一些額外的功能，建立於AbstractSequentialList 中）。若非如此，就情願選擇 ArrayList，它的速度可能要快一些。
作爲另一個例子， Set 既可作爲一個 ArraySet 實現，亦可作爲 HashSet 實現。 ArraySet 是由一個 ArrayList
後推得到的，設計成只支持少量元素，特別適合要求創建和刪除大量 Set 對象的場合使用。然而，一旦需要在自己的 Set 中容納大量元素， ArraySet 的性能就會大打折扣。寫一個需要 Set 的程序時，應默認選擇HashSet。而且只有在某些特殊情況下（對性能的提升有迫切的需求），才應切換到 ArraySet。

1. 決定使用何種 List
爲體會各種 List 實施方案間的差異，最簡便的方法就是進行一次性能測驗。

public class ListPerformance {
private static final int REPS = 100;
private abstract static class Tester {
String name;
int size; // Test quantity
Tester(String name, int size) {
this.name = name;
this.size = size;
}
abstract void test(List a);
}
private static Tester[] tests = {
new Tester("get", 300) {
void test(List a) {
for(int i = 0; i < REPS; i++) {
for(int j = 0; j < a.size(); j++)
a.get(j);
}
}
},
new Tester("iteration", 300) {
void test(List a) {
for(int i = 0; i < REPS; i++) {
Iterator it = a.iterator();
while(it.hasNext())
it.next();
}
}
},
new Tester("insert", 1000) {
void test(List a) {
int half = a.size()/2;
String s = "test";
ListIterator it = a.listIterator(half);
for(int i = 0; i < size * 10; i++)
it.add(s);
}
},
new Tester("remove", 5000) {
void test(List a) {
ListIterator it = a.listIterator(3);
while(it.hasNext()) {
it.next();
it.remove();
}
}
},
};
public static void test(List a) {
// A trick to print out the class name:
System.out.println("Testing " +
a.getClass().getName());
for(int i = 0; i < tests.length; i++) {
Collection1.fill(a, tests[i].size);
System.out.print(tests[i].name);
long t1 = System.currentTimeMillis();
tests[i].test(a);
long t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(": " + (t2 - t1));
}
}
public static void main(String[] args) {
test(new ArrayList());
test(new LinkedList());
}
}

內部類 Tester 是一個抽象類，用於爲特定的測試提供一個基礎類。它包含了一個要在測試開始時打印的字串、一個用於計算測試次數或元素數量的 size 參數、用於初始化字段的一個構建器以及一個抽象方法test()。 test()做的是最實際的測試工作。各種類型的測試都集中到一個地方： tests 數組。我們用繼承於Tester 的不同匿名內部類來初始化該數組。爲添加或刪除一個測試項目，只需在數組裏簡單地添加或移去一個內部類定義即可，其他所有工作都是自動進行的。

Type	Get	Iteration	Insert	Remove
A r r a y L i s t	110	490	3790	8730
LinkedList	1980	220	110	110

在 ArrayList 中進行隨機訪問（即 get()）以及循環反覆是最划得來的；但對於 LinkedList 卻是一個不小的開銷。但另一方面，在列表中部進行插入和刪除操作對於 LinkedList 來說卻比 ArrayList 划算得多。我們最好的做法也許是先選擇一個 ArrayList 作爲自己的默認起點。以後若發現由於大量的插入和刪除造成了性能的降低，再考慮換成 LinkedList 不遲。
2. 決定使用何種 Set
可在 ArraySet 以及 HashSet 間作出選擇，具體取決於 Set 的大小（如果需要從一個 Set 中獲得一個順序列表，請用 TreeSet；）

public class SetPerformance {
private static final int REPS = 200;
private abstract static class Tester {
String name;
Tester(String name) { this.name = name; }
abstract void test(Set s, int size);
}
private static Tester[] tests = {
new Tester("add") {
void test(Set s, int size) {
for(int i = 0; i < REPS; i++) {
s.clear();
Collection1.fill(s, size);
}
}
},
new Tester("contains") {
void test(Set s, int size) {
for(int i = 0; i < REPS; i++)
for(int j = 0; j < size; j++)
s.contains(Integer.toString(j));
}
},
new Tester("iteration") {
void test(Set s, int size) {
for(int i = 0; i < REPS * 10; i++) {
Iterator it = s.iterator();
while(it.hasNext())
it.next();
}
}
},
};
public static void test(Set s, int size) {
// A trick to print out the class name:
System.out.println("Testing " +
s.getClass().getName() + " size " + size);
Collection1.fill(s, size);
for(int i = 0; i < tests.length; i++) {
System.out.print(tests[i].name);
long t1 = System.currentTimeMillis();
tests[i].test(s, size);
long t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(": " +
((double)(t2 - t1)/(double)size));
}
}
public static void main(String[] args) {
// Small:
test(new TreeSet(), 10);
test(new HashSet(), 10);
// Medium:
test(new TreeSet(), 100);
test(new HashSet(), 100);
// Large:
test(new HashSet(), 1000);
test(new TreeSet(), 1000);
}
}

進行 add()以及 contains()操作時， HashSet 顯然要比 ArraySet 出色得多，而且性能明顯與元素的多寡關係不大。一般編寫程序的時候，幾乎永遠用不着使用 ArraySet

3.決定使用何種 Map
選擇不同的 Map 實施方案時，注意 Map 的大小對於性能的影響是最大的，下面這個測試程序清楚地闡示了這
一點：

public class MapPerformance {
private static final int REPS = 200;
public static Map fill(Map m, int size) {
for(int i = 0; i < size; i++) {
String x = Integer.toString(i);
m.put(x, x);
}
return m;
}
private abstract static class Tester {
String name;
Tester(String name) { this.name = name; }
abstract void test(Map m, int size);
}
private static Tester[] tests = {
new Tester("put") {
void test(Map m, int size) {
for(int i = 0; i < REPS; i++) {
m.clear();
fill(m, size);
}
}
},
new Tester("get") {
void test(Map m, int size) {
for(int i = 0; i < REPS; i++)
for(int j = 0; j < size; j++)
m.get(Integer.toString(j));
}
},
new Tester("iteration") {
void test(Map m, int size) {
for(int i = 0; i < REPS * 10; i++) {
Iterator it = m.entries().iterator();
while(it.hasNext())
it.next();
}
}
},
};
public static void test(Map m, int size) {
// A trick to print out the class name:
System.out.println("Testing " +
m.getClass().getName() + " size " + size);
fill(m, size);
for(int i = 0; i < tests.length; i++) {
System.out.print(tests[i].name);
long t1 = System.currentTimeMillis();
tests[i].test(m, size);
long t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(": " +
((double)(t2 - t1)/(double)size));
}
}
public static void main(String[] args) {
// Small:
test(new Hashtable(), 10);
test(new HashMap(), 10);
test(new TreeMap(), 10);
// Medium:
test(new Hashtable(), 100);
test(new HashMap(), 100);
test(new TreeMap(), 100);
// Large:
test(new HashMap(), 1000);
test(new Hashtable(), 1000);
test(new TreeMap(), 1000);
}
}

由於 Map 的大小是最嚴重的問題，所以程序的計時測試按Map 的大小（或容量）來分割時間，以便得到令人
信服的測試結果。下面列出一系列結果（在你的機器上可能不同）：

即使大小爲 10， ArrayMap 的性能也要比 HashMap 差—— 除反覆循環時以外。而在使用 Map 時，反覆的作用通常並不重要（ get()通常是我們時間花得最多的地方）。 TreeMap 提供了出色的 put()以及反覆時間，但 get()的性能並不佳。但是，我們爲什麼仍然需要使用TreeMap 呢？這樣一來，我們可以不把它作爲 Map 使用，而作爲創建順序列表的一種途徑。一旦填充了一個 TreeMap，就可以調用 keySet()來獲得鍵的一個 Set“景象”。然後用 toArray()產生包含了那些鍵的一個數組。隨後，可用 static 方法 Array.binarySearch()快速查找排好序的數組中的內容。當然，也許只有在 HashMap 的行爲不可接受的時候，才需要採用這種做法。因爲HashMap 的設計宗旨就是進行快速的檢索操作。最後，當我們使用 Map 時，首要的選擇應該是 HashMap。只有在極少數情況下才需要考慮其他方法

public class MapCreation {
public static void main(String[] args) {
final long REPS = 100000;
long t1 = System.currentTimeMillis();
System.out.print("Hashtable");
for(long i = 0; i < REPS; i++)
new Hashtable();
long t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(": " + (t2 - t1));
t1 = System.currentTimeMillis();
System.out.print("TreeMap");
for(long i = 0; i < REPS; i++)
new TreeMap();
t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(": " + (t2 - t1));
t1 = System.currentTimeMillis();
System.out.print("HashMap");
for(long i = 0; i < REPS; i++)
new HashMap();
t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(": " + (t2 - t1));
}
}

TreeMap 的創建速度比其他兩種類型明顯快得多（但你應親自嘗試一下，因爲據說新版本可能會改善 ArrayMap 的性能）。考慮到這方面的原因，同時由於前述 TreeMap 出色的 put()性能，所以如
果需要創建大量 Map，而且只有在以後才需要涉及大量檢索操作，那麼最佳的策略就是：創建和填充TreeMap；以後檢索量增大的時候，再將重要的 TreeMap 轉換成 HashMap—— 使用 HashMap(Map)構建器。

未支持的操作
利用 static（靜態）數組 Arrays.toList()，也許能將一個數組轉換成 List

public class Unsupported {
private static String[] s = {
"one", "two", "three", "four", "five",
"six", "seven", "eight", "nine", "ten",
};
static List a = Arrays.toList(s);
static List a2 = Arrays.toList(
new String[] { s[3], s[4], s[5] });
public static void main(String[] args) {
Collection1.print(a); // Iteration
System.out.println(
"a.contains(" + s[0] + ") = " +
a.contains(s[0]));
System.out.println(
"a.containsAll(a2) = " +
a.containsAll(a2));
System.out.println("a.isEmpty() = " +
a.isEmpty());
System.out.println(
"a.indexOf(" + s[5] + ") = " +
a.indexOf(s[5]));
// Traverse backwards:
ListIterator lit = a.listIterator(a.size());
while(lit.hasPrevious())
System.out.print(lit.previous());
System.out.println();
// Set the elements to different values:
for(int i = 0; i < a.size(); i++)
a.set(i, "47");
Collection1.print(a);
// Compiles, but won't run:
lit.add("X"); // Unsupported operation
a.clear(); // Unsupported
a.add("eleven"); // Unsupported
a.addAll(a2); // Unsupported
a.retainAll(a2); // Unsupported
a.remove(s[0]); // Unsupported
a.removeAll(a2); // Unsupported
}
}

從中可以看出，實際只實現了 Collection 和 List 接口的一部分。剩餘的方法導致了不受歡迎的一種情況，名爲UnsupportedOperationException。

在實現那些接口的集合類中，或者提供、或者沒有提供對那些方法的支持。若調用一個未獲支持的方法，就會導致一個 UnsupportedOperationException（操作未支持違例），這表明出現了一個編程錯誤。

Arrays.toList()產生了一個 List（列表），該列表是由一個固定長度的數組後推出來的。因此唯一能夠支持的就是那些不改變數組長度的操作。在另一方面，若請求一個新接口表達不同種類的行爲（可能叫作“ FixedSizeList” —— 固定長度列表），就有遭遇更大的複雜程度的危險。這樣一來，以後試圖使用庫的時候，很快就會發現自己不知從何處下手。
對那些採用 Collection， List， Set 或者 Map 作爲參數的方法，它們的文檔應當指出哪些可選的方法是必須實現的。舉個例子來說，排序要求實現 set()和 Iterator.set()方法，但不包括 add()和 remove()。

排序和搜索

數組
Arrays 類爲所有基本數據類型的數組提供了一個過載的 sort()和 binarySearch()，它們亦可用於 String 和Object。

public class Array1 {
static Random r = new Random();
static String ssource =
"ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ" +
"abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
static char[] src = ssource.toCharArray();
// Create a random String
public static String randString(int length) {
char[] buf = new char[length];
int rnd;
for(int i = 0; i < length; i++) {
rnd = Math.abs(r.nextInt()) % src.length;
buf[i] = src[rnd];
}
return new String(buf);
}
// Create a random array of Strings:
public static String[] randStrings(int length, int size) {
String[] s = new String[size];
for(int i = 0; i < size; i++)
s[i] = randString(length);
return s;
}
public static void print(byte[] b) {
for(int i = 0; i < b.length; i++)
System.out.print(b[i] + " ");
System.out.println();
}
public static void print(String[] s) {
for(int i = 0; i < s.length; i++)
System.out.print(s[i] + " ");
System.out.println();
}
public static void main(String[] args) {
byte[] b = new byte[15];
r.nextBytes(b); // Fill with random bytes
print(b);
Arrays.sort(b);
print(b);
int loc = Arrays.binarySearch(b, b[10]);
System.out.println("Location of " + b[10] +
" = " + loc);
// Test String sort & search:
String[] s = randStrings(4, 10);
print(s);
Arrays.sort(s);
print(s);
loc = Arrays.binarySearch(s, s[4]);
System.out.println("Location of " + s[4] +
" = " + loc);
}
}

在 main()中， Random.nextBytes()
用隨機選擇的字節填充數組自變量（沒有對應的Random 方法用於創建其他基本數據類型的數組）。獲得一個數組後，便可發現爲了執行 sort()或者 binarySearch()，只需發出一次方法調用即可。與 binarySearch()有關的還有一個重要的警告：若在執行一次 binarySearch()之前不調用 sort()，便會發生不可預測的行爲，其中甚至包括無限循環。

對 String 的排序以及搜索是相似的，但在運行程序的時候，我們會注意到一個有趣的現象：排序遵守的是字典順序，亦即大寫字母在字符集中位於小寫字母的前面。因此，所有大寫字母都位於列表的最前面，後面再跟上小寫字母—— Z 居然位於 a 的前面。似乎連電話簿也是這樣排序的。

可比較與比較器
若想對一個 Object 數組進行排序，那麼必須解決一個問題。根據什麼來判定兩個 Object 的順序呢？不幸的是，最初的 Java 設計者並不認爲這是一個重要的問題，否則就已經在根類 Object 裏定義它了。這樣造成的一個後果便是：必須從外部進行 Object 的排序，而且新的集合庫提供了實現這一操作的標準方式（最理想的是在 Object 裏定義它）。

針對 Object 數組（以及 String，它當然屬於 Object 的一種），可使用一個 sort()，並令其接納另一個參數：實現了 Comparator 接口（即“比較器”接口，新集合庫的一部分）的一個對象，並用它的單個compare()方法進行比較。這個方法將兩個準備比較的對象作爲自己的參數使用—— 若第一個參數小於第二個，返回一個負整數；若相等，返回零；若第一個參數大於第二個，則返回正整數。基於這一規則，上述例子的 String 部分便可重新寫過，令其進行真正按字母順序的排序：

通過造型爲 String， compare()方法會進行“暗示”性的測試，保證自己操作的只能是 String 對象—— 運期系統會捕獲任何差錯。將兩個字串都強迫換成小寫形式後， String.compareTo()方法會產生預期的結果若用自己的 Comparator 來進行一次 sort()，那麼在使用 binarySearch()時必須使用那個相同的Comparator。

Arrays 類提供了另一個 sort()方法，它會採用單個自變量：一個 Object 數組，但沒有 Comparator。這個
sort()方法也必須用同樣的方式來比較兩個 Object。通過實現 Comparable 接口，它採用了賦予一個類的“自然比較方法”。這個接口含有單獨一個方法—— compareTo()，能分別根據它小於、等於或者大於自變量而返回負數、零或者正數，從而實現對象的比較。

public class CompClass implements Comparable {
private int i;
public CompClass(int ii) { i = ii; }
public int compareTo(Object o) {
// Implicitly tests for correct type:258
int argi = ((CompClass)o).i;
if(i == argi) return 0;
if(i < argi) return -1;
return 1;
}
public static void print(Object[] a) {
for(int i = 0; i < a.length; i++)
System.out.print(a[i] + " ");
System.out.println();
}
public String toString() { return i + ""; }
public static void main(String[] args) {
CompClass[] a = new CompClass[20];
for(int i = 0; i < a.length; i++)
a[i] = new CompClass(
(int)(Math.random() *100));
print(a);
Arrays.sort(a);
print(a);
int loc = Arrays.binarySearch(a, a[3]);
System.out.println("Location of " + a[3] +
" = " + loc);
}
}

列表
可用與數組相同的形式排序和搜索一個列表（ List）。用於排序和搜索列表的靜態方法包含在類Collections 中，但它們擁有與 Arrays 中差不多的簽名： sort(List)用於對一個實現了 Comparable 的對象列表進行排序； binarySearch(List,Object)用於查找列表中的某個對象； sort(List,Comparator)利用一個“比較器”對一個列表進行排序；而binarySearch(List,Object,Comparator)則用於查找那個列表中的一個對象

public class ListSort {
public static void main(String[] args) {
final int SZ = 20;
// Using "natural comparison method":
List a = new ArrayList();
for(int i = 0; i < SZ; i++)
a.add(new CompClass(
(int)(Math.random() *100)));
Collection1.print(a);
Collections.sort(a);
Collection1.print(a);
Object find = a.get(SZ/2);259
int loc = Collections.binarySearch(a, find);
System.out.println("Location of " + find +
" = " + loc);
// Using a Comparator:
List b = new ArrayList();
for(int i = 0; i < SZ; i++)
b.add(Array1.randString(4));
Collection1.print(b);
AlphaComp ac = new AlphaComp();
Collections.sort(b, ac);
Collection1.print(b);
find = b.get(SZ/2);
// Must use the Comparator to search, also:
loc = Collections.binarySearch(b, find, ac);
System.out.println("Location of " + find +
" = " + loc);
}
}

這些方法的用法與在 Arrays 中的用法是完全一致的，只是用一個列表代替了數組。
TreeMap 也必須根據 Comparable 或者 Comparator 對自己的對象進行排序

Collections 類中的實用工具：
enumeration(Collection) 爲自變量產生原始風格的 Enumeration（枚舉）
max(Collection)， min(Collection) 在自變量中用集合內對象的自然比較方法產生最大或最小元素
max(Collection,Comparator)， min(Collection,Comparator) 在集合內用比較器產生最大或最小元素
nCopies(int n, Object o) 返回長度爲 n 的一個不可變列表，它的所有句柄均指向 o
subList(List,int min,int max) 返回由指定參數列表後推得到的一個新列表。可將這個列表想象成一個
“窗口”，它自索引爲 min 的地方開始，正好結束於 max 的前面

注意 min()和 max()都是隨同 Collection 對象工作的，而非隨同 List，所以不必擔心 Collection 是否需要排序（就象早先指出的那樣，在執行一次 binarySearch()—— 即二進制搜索—— 之前，必須對一個 List 或者一個數組執行 sort()）

1. 使 Collection 或 Map 不可修改
通常，創建 Collection 或 Map 的一個“只讀”版本顯得更有利一些。 Collections 類允許我們達到這個目標，方法是將原始容器傳遞進入一個方法，並令其傳回一個只讀版本。這個方法共有四種變化形式，分別用於 Collection（如果不想把集合當作一種更特殊的類型對待）、 List、 Set 以及 Map。

public class ReadOnly {
public static void main(String[] args) {
Collection c = new ArrayList();
Collection1.fill(c); // Insert useful data
c = Collections.unmodifiableCollection(c);
Collection1.print(c); // Reading is OK
//! c.add("one"); // Can't change it
List a = new ArrayList();
Collection1.fill(a);
a = Collections.unmodifiableList(a);
ListIterator lit = a.listIterator();
System.out.println(lit.next()); // Reading OK
//! lit.add("one"); // Can't change it
Set s = new HashSet();
Collection1.fill(s);
s = Collections.unmodifiableSet(s);
Collection1.print(s); // Reading OK
//! s.add("one"); // Can't change it
Map m = new HashMap();
Map1.fill(m, Map1.testData1);
m = Collections.unmodifiableMap(m);
Map1.print(m); // Reading OK
//! m.put("Ralph", "Howdy!");
}
}

對於每種情況，在將其正式變爲只讀以前，都必須用有有效的數據填充容器。一旦載入成功，最佳的做法就是用“不可修改”調用產生的句柄替換現有的句柄。這樣做可有效避免將其變成不可修改後不慎改變其中的內容。
在另一方面，該工具也允許我們在一個類中將能夠修改的容器保持爲private 狀態，並可從一個方法調用中返回指向那個容器的一個只讀句柄。這樣一來，雖然我們可在類裏修改它，但其他任何人都只能讀。
爲特定類型調用“不可修改”的方法不會造成編譯期間的檢查，但一旦發生任何變化，對修改特定容器的方法的調用便會產生一個 UnsupportedOperationException 違例。

2.Collection 或 Map 的同步
在這兒，大家只需注意到 Collections 類提供了對整個容器進行自動同步的一種途徑。它的語法與“不可修改”的方法是類似的：

public class Synchronization {
public static void main(String[] args) {
Collection c =
Collections.synchronizedCollection(
new ArrayList());
List list = Collections.synchronizedList(
new ArrayList());
Set s = Collections.synchronizedSet(
new HashSet());
Map m = Collections.synchronizedMap(
new HashMap());
}
}

總結
(1) 數組包含了對象的數字化索引。它容納的是一種已知類型的對象，所以在查找一個對象時，不必對結果進行造型處理。數組可以是多維的，而且能夠容納基本數據類型。但是，一旦把它創建好以後，大小便不能變化了。
(2) Vector（矢量）也包含了對象的數字索引—— 可將數組和 Vector 想象成隨機訪問集合。當我們加入更多的元素時， Vector 能夠自動改變自身的大小。但 Vector 只能容納對象的句柄，所以它不可包含基本數據類型；而且將一個對象句柄從集合中取出來的時候，必須對結果進行造型處理。
(3) Hashtable（散列表）屬於 Dictionary（字典）的一種類型，是一種將對象（而不是數字）同其他對象關聯到一起的方式。散列表也支持對對象的隨機訪問，事實上，它的整個設計方案都在突出訪問的“高速度”。
(4) Stack（堆棧）是一種“後入先出”（ LIFO）的隊列

對於 Hashtable，可將任何東西置入其中，並以非常快的速度檢索；對於 Enumeration（枚舉），可遍歷一個序列，並對其中的每個元素都採取一個特定的操作。那是一種功能足夠強勁的工具。
但 Hashtable 沒有“順序”的概念。 Vector 和數組爲我們提供了一種線性順序，但若要把一個元素插入它們任何一個的中部，一般都要付出“慘重”的代價。除此以外，隊列、拆散隊列、優先級隊列以及樹都涉及到元素的“排序” —— 並非僅僅將它們置入，以便以後能按線性順序查找或移動它們。

各集合類對比總結

集(Set)：集裏的對象不按任何特定的方式排列，按索引值來操作數據，不能有重複的元素
列表(List)：序列中的對象以線性方式存儲，按索引值來操作數據，可以有重複的元素
映射(Map)：映射的每一項爲“名稱—數值”對，名稱不可以重複，值可以重複，一個名稱對應一個唯一的值

迭代器Iterator
迭代器是按次序一個一個地獲取集合中所有的對象，是訪問集合中每個元素的標準機制。
迭代器的創建：Collection接口的iterator()方法返回一個Iterator
Iterator it=test.iterator(); //將test集合對象轉爲迭代器

迭代器的常用方法：
hasNext() //判斷迭代器中是否有下一個元素
next() //返回迭代的下一個元素
Remove() //將迭代器新返回的元素刪除

public interface Iterator { 
boolean hasNext(); 
Object next(); 
void remove(); // Optional 
}

在調用remove()方法的時候, 必須調用一次next()方法.
remove()方法實際上是刪除上一個返回的元素.

List常用方法
void add(int index, Object element) ：添加對象element到位置index上
boolean addAll(int index, Collection collection) ：在index位置後添加容器collection中所有的元素
Object get(int index) ：取出下標爲index的位置的元素
int indexOf(Object element) ：查找對象element 在List中第一次出現的位置
int lastIndexOf(Object element) ：查找對象element 在List中最後出現的位置
Object remove(int index) ：刪除index位置上的元素
ListIterator listIterator(int startIndex) ：返回一個ListIterator 跌代器，開始位置爲startIndex
List subList(int fromIndex, int toIndex) ：返回一個子列表List ,元素存放爲從 fromIndex 到toIndex之前的一個元素

ArrayList
可以將其看作是能夠自動增長容量的數組。
利用ArrayList的toArray()返回一個數組。
Arrays.asList()返回一個列表。
迭代器(Iterator) 給我們提供了一種通用的方式來訪問集合中的元素。

ArrayList可以自動擴展容量
ArrayList.ensureCapacity(int minCapacity)
首先得到當前elementData　屬性的長度oldCapacity。
然後通過判斷oldCapacity和minCapacity參數誰大來決定是否需要擴容, 如果minCapacity大於 oldCapacity，那麼我們就對當前的List對象進行擴容。

擴容的的策略爲：取(oldCapacity * 3)/2 + 1和minCapacity之間更大的那個。然後使用數組拷貝的方法，把以前存放的數據轉移到新的數組對象中如果minCapacity不大於oldCapacity那麼就不進行擴容。

LinkedList
LinkedList是採用雙向循環鏈表實現的。
利用LinkedList可以實現棧(stack)、隊列(queue)、雙向隊列(double-ended queue )。
它具有方法addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst()、removeLast()等。

ArrayList和LinkedList的比較
1.ArrayList是實現了基於動態數組的數據結構，LinkedList基於鏈表的數據結構。
2.對於隨機訪問get和set，ArrayList覺得優於LinkedList，因爲LinkedList要移動指針。
3.對於新增和刪除操作add和remove，LinedList比較佔優勢，因爲ArrayList要移動數據。

儘量避免同時遍歷和刪除集合。因爲這會改變集合的大小；

for( Iterator<ComType> iter = ComList.iterator(); iter.hasNext();){
ComType com = iter.next();
if ( !com.getName().contains("abc")){
ComList.remove(com);}
}

JAVA--集合知識總結

數組和第一類對象

枚舉器

集合的類型

新集合

決定使用哪種集合

排序和搜索

各集合類對比總結

linux下安裝mysql-5.7.27詳細步驟及問題解決

MySQL 5.7.27 win10環境詳細下載安裝配置教程

linux redis的安裝

Linux怎麼複製文件到其他文件夾

虛擬機橋接網卡實現靜態固定IP內外網訪問

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結