java——集合

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

数据结构对程序设计有着深远的影响,在面向过程的C语言中,数据库结构用struct来描述,而在面向对象的编程中,数据结构是用类来描述的,并且包含有对该数据结构操作的方法。在Java语言中,Java语言的设计者对常用的数据结构和算法做了一些规范(接口)和实现(具体实现接口的类)。所有抽象出来的数据结构和操作(算法)统称为Java集合框架(JavaCollectionFramework)。Java程序员在具体应用时,不必考虑数据结构和算法实现细节,只需要用这些类创建出来一些对象,然后直接应用就可以了,这样就大大提高了编程效率。


1. 先说Set和List:

1.1. Set子接口:无序,不允许重复。List子接口:有序,可以有重复元素。具体区别是

Set:检索元素效率低下,删除和插入效率高,插入和删除不会引起元素位置改变。<对应类有 HashSet,TreeSet>

List:和数组类似,List可以动态增长,查找元素效率高,插入删除元素效率低,因为会引起其他元素位置改变。<相应类有 ArrayList,LinkedList,Vector>

Set和List具体子类:

2.2. <实例比较>

HashSet:以哈希表的形式存放元素,插入删除速度很快。

ArrayList:动态数组,LinkedList:链表、队列、堆栈。

Vector是一种老的动态数组,是线程同步的,效率很低,一般不赞成使用

1.Collection接口

Collection是最基本的集合接口,一个Collection代表一组Object,即Collection的元素(Elements)。一些 Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。JavaSDK不提供直接继承自Collection的类,JavaSDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。

所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数:无参数的构造函数用于创建一个空的Collection,有一个 Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection,这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后一个构造函数允许用户复制一个Collection。

如何遍历Collection中的每一个元素?不论Collection的实际类型如何,它都支持一个iterator()的方法,该方法返回一个迭代子,使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。典型的用法如下:

Iteratorit=collection.iterator();//获得一个迭代子

while(it.hasNext()){

Objectobj=it.next();//得到下一个元素

}

由Collection接口派生的两个接口是List和Set。

2.List接口

List是有序的Collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引(元素在List中的位置,类似于数组下标)来访问List中的元素,这类似于Java的数组。

和下面要提到的Set不同,List允许有相同的元素。

除了具有Collection接口必备的iterator()方法外,List还提供一个listIterator()方法,返回一个 ListIterator接口,和标准的Iterator接口相比,ListIterator多了一些add()之类的方法,允许添加,删除,设定元素,还能向前或向后遍历。

实现List接口的常用类有LinkedList,ArrayList,Vector和Stack。

2.1.LinkedList

LinkedList实现了List接口,允许null元素。此外LinkedList提供额外的get,remove,insert方法在 LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈(stack),队列(queue)或双向队列(deque)。

注意LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List,则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List:

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

2.2.ArrayList

ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素,包括null。ArrayList没有同步。

size,isEmpty,get,set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数,添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。

每个ArrayList实例都有一个容量(Capacity),即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加,但是增长算法并没有定义。当需要插入大量元素时,在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率(自动增判断长度后增长也会浪费时间的呀!)

2.3.Vector

Vector非常类似ArrayList,但是Vector是同步的。由Vector创建的Iterator,虽然和ArrayList创建的 Iterator是同一接口,但是,因为Vector是同步的,当一个Iterator被创建而且正在被使用,另一个线程改变了Vector的状态(例如,添加或删除了一些元素),这时调用Iterator的方法时将抛出ConcurrentModificationException,因此必须捕获该异常。通过使用capacity和ensurecapacity操作以及capacityIncrement域可以优化存储操作,这个前面讲过,(Vector的Iterator和listIterator方法翻译的迭代器支持fail-fast机制,因此如果在使用迭代器的过程中有其他线程修改了map,那么将抛出ConcurrentModificationException,这就是所谓fail-fast策略。官方对此的说明是 java.util 包中的集合类都返回 fail-fast迭代器,这意味着它们假设线程在集合内容中进行迭代时,集合不会更改它的内容。如果 fail-fast迭代器检测到在迭代过程中进行了更改操作,那么它会抛出 ConcurrentModificationException,这是不可控异常。

2.4.Stack

Stack继承自Vector,实现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。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。Stack刚创建后是空栈。

stack 有几个比较实用的方法




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