java——集合

轉自http://doc.okbase.net/DavidIsOK/archive/94766.html

數據結構對程序設計有着深遠的影響,在面向過程的C語言中,數據庫結構用struct來描述,而在面向對象的編程中,數據結構是用類來描述的,並且包含有對該數據結構操作的方法。在Java語言中,Java語言的設計者對常用的數據結構和算法做了一些規範(接口)和實現(具體實現接口的類)。所有抽象出來的數據結構和操作(算法)統稱爲Java集合框架(JavaCollectionFramework)。Java程序員在具體應用時,不必考慮數據結構和算法實現細節,只需要用這些類創建出來一些對象,然後直接應用就可以了,這樣就大大提高了編程效率。


1. 先說Set和List:

1.1. Set子接口:無序,不允許重複。List子接口:有序,可以有重複元素。具體區別是

Set:檢索元素效率低下,刪除和插入效率高,插入和刪除不會引起元素位置改變。<對應類有 HashSet,TreeSet>

List:和數組類似,List可以動態增長,查找元素效率高,插入刪除元素效率低,因爲會引起其他元素位置改變。<相應類有 ArrayList,LinkedList,Vector>

Set和List具體子類:

2.2. <實例比較>

HashSet:以哈希表的形式存放元素,插入刪除速度很快。

ArrayList:動態數組,LinkedList:鏈表、隊列、堆棧。

Vector是一種老的動態數組,是線程同步的,效率很低,一般不贊成使用

1.Collection接口

Collection是最基本的集合接口,一個Collection代表一組Object,即Collection的元素(Elements)。一些 Collection允許相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。JavaSDK不提供直接繼承自Collection的類,JavaSDK提供的類都是繼承自Collection的“子接口”如List和Set。

所有實現Collection接口的類都必須提供兩個標準的構造函數:無參數的構造函數用於創建一個空的Collection,有一個 Collection參數的構造函數用於創建一個新的Collection,這個新的Collection與傳入的Collection有相同的元素。後一個構造函數允許用戶複製一個Collection。

如何遍歷Collection中的每一個元素?不論Collection的實際類型如何,它都支持一個iterator()的方法,該方法返回一個迭代子,使用該迭代子即可逐一訪問Collection中每一個元素。典型的用法如下:

Iteratorit=collection.iterator();//獲得一個迭代子

while(it.hasNext()){

Objectobj=it.next();//得到下一個元素

}

由Collection接口派生的兩個接口是List和Set。

2.List接口

List是有序的Collection,使用此接口能夠精確的控制每個元素插入的位置。用戶能夠使用索引(元素在List中的位置,類似於數組下標)來訪問List中的元素,這類似於Java的數組。

和下面要提到的Set不同,List允許有相同的元素。

除了具有Collection接口必備的iterator()方法外,List還提供一個listIterator()方法,返回一個 ListIterator接口,和標準的Iterator接口相比,ListIterator多了一些add()之類的方法,允許添加,刪除,設定元素,還能向前或向後遍歷。

實現List接口的常用類有LinkedList,ArrayList,Vector和Stack。

2.1.LinkedList

LinkedList實現了List接口,允許null元素。此外LinkedList提供額外的get,remove,insert方法在 LinkedList的首部或尾部。這些操作使LinkedList可被用作堆棧(stack),隊列(queue)或雙向隊列(deque)。

注意LinkedList沒有同步方法。如果多個線程同時訪問一個List,則必須自己實現訪問同步。一種解決方法是在創建List時構造一個同步的List:

Listlist=Collections.synchronizedList(newLinkedList(...));

2.2.ArrayList

ArrayList實現了可變大小的數組。它允許所有元素,包括null。ArrayList沒有同步。

size,isEmpty,get,set方法運行時間爲常數。但是add方法開銷爲分攤的常數,添加n個元素需要O(n)的時間。其他的方法運行時間爲線性。

每個ArrayList實例都有一個容量(Capacity),即用於存儲元素的數組的大小。這個容量可隨着不斷添加新元素而自動增加,但是增長算法並沒有定義。當需要插入大量元素時,在插入前可以調用ensureCapacity方法來增加ArrayList的容量以提高插入效率(自動增判斷長度後增長也會浪費時間的呀!)

2.3.Vector

Vector非常類似ArrayList,但是Vector是同步的。由Vector創建的Iterator,雖然和ArrayList創建的 Iterator是同一接口,但是,因爲Vector是同步的,當一個Iterator被創建而且正在被使用,另一個線程改變了Vector的狀態(例如,添加或刪除了一些元素),這時調用Iterator的方法時將拋出ConcurrentModificationException,因此必須捕獲該異常。通過使用capacity和ensurecapacity操作以及capacityIncrement域可以優化存儲操作,這個前面講過,(Vector的Iterator和listIterator方法翻譯的迭代器支持fail-fast機制,因此如果在使用迭代器的過程中有其他線程修改了map,那麼將拋出ConcurrentModificationException,這就是所謂fail-fast策略。官方對此的說明是 java.util 包中的集合類都返回 fail-fast迭代器,這意味着它們假設線程在集合內容中進行迭代時,集合不會更改它的內容。如果 fail-fast迭代器檢測到在迭代過程中進行了更改操作,那麼它會拋出 ConcurrentModificationException,這是不可控異常。

2.4.Stack

Stack繼承自Vector,實現一個後進先出的堆棧。Stack提供5個額外的方法使得Vector得以被當作堆棧使用。基本的push和pop方法,還有peek方法得到棧頂的元素,empty方法測試堆棧是否爲空,search方法檢測一個元素在堆棧中的位置。Stack剛創建後是空棧。

stack 有幾個比較實用的方法




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