數組 Map 使用小結

數組的使用

數組在內存中表示一串連續的空間，以保存一行連續的數值

數組的聲明

int[] a = new int[5];
int b[] = new int[5];

聲明同時賦初值

int[] d = new int[]{1,2,3,4,5};
int[] c = {1,2,3,4,5}; 
Arrays.sort(d);

冒泡排序法

int[] arr = {12,34,23,45,43,22,33,2,1};
for(int i=0; i<arr.length-1; i++){
	for(int j =0; j<arr.length-i-1; j++){
		if(arr[j] > arr[j+1]){
			int temp = arr[j];
			arr[j] = arr[j+1];
			arr[j+1] = temp;
		}
	}
}

集合與數組的區別?

1、數組特點高效、保存基本類型，集合帶array的底層由數組實現，還有一部分由鏈表或者樹 
2、數組大小固定(巨大缺點，內存中一定連續)，集合各種實現吧! 
3、數組只能放一種類型，集合不考慮泛型可以存很多類型。 
4、集合放原始類型其實是通過裝箱拆箱來實現的，說白了以前原生類型只能用數組，現在集合也可以了。因爲這個改進，所以現在基本上除了性能外，均推薦使用集合。

java容器類List、ArrayList、Vector及map、HashTable、HashMap分別的區別. 

一.List與ArrayList的區別 

      List->AbstractList->ArrayList        (1) List是一個接口，ArrayList是一個實現了List接口的具體類。        他們是父子關係，我們常用的是ArrayList,但常用List的引用去操作ArrayList              這是一個簡單的面向接口編程的一種，如：List myList = new ArrayList();        (2)他們主要是用來保存對象的集合，記得是保存對象的哦，你可別傳個int(類)進去          (3)要取出它裏面保存的對象可以用下標，如：Object aaa = myList.get(0);              這樣我們就把保存在myList裏的第一個對象取出來給了   

二.詳解        

      好像List和Map都是接口，不能實例化的        以前這麼寫List list = new Vector();現在這麼寫List list = new ArrayList();        用ArrayList 代替了Vector 因爲前者的性能比後者好；但是兩個都是實現了List接口的        同理Map map = new HashTable();(以前)              Map map = new HashMap();(現在)         ArrayList和HashMap是異步的，Vector和HashTable是同步的，

	所以Vector和HashTable是線程安全的，而ArrayList和HashMap並不是線程安全的。

	因爲同步需要花費機器時間，所以Vector和HashTable的執行效率要低於ArrayList和HashMap。 

  

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

ArrayList類  

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。和LinkedList一樣，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。  

Map接口  

請注意，Map沒有繼承Collection接口，Map提供key到value的映射。一個Map中不能包含相同的key，每個key只能映射一個value。Map接口提供3種集合的視圖，Map的內容可以被當作一組key集合，一組value集合，或者一組key-value映射。  

HashMap類  

HashMap和Hashtable類似，不同之處在於HashMap是非同步的，並且允許null，即null value和null key。，但是將HashMap視爲Collection時（values()方法可返回Collection），其迭代子操作時間開銷和HashMap的容量成比例。因此，如果迭代操作的性能相當重要的話，不要將HashMap的初始化容量設得過高，或者load factor過低。  

List是接口，List特性就是有序,會確保以一定的順序保存元素. ArrayList是它的實現類,是一個用數組實現的List. Map是接口,Map特性就是根據一個對象查找對象. 

HashMap是它的實現類,HashMap用hash表實現的Map,就是利用對象的hashcode(hashcode()是Object的方法)進行快速散列查找.(關於散列查找,可以參看<<數據結構>>) 

一般情況下,如果沒有必要,推薦代碼只同List,Map接口打交道. 比如:List list = new ArrayList(); 

這樣做的原因是list就相當於是一個泛型的實現,如果想改變list的類型,只需要: List list = new LinkedList();//LinkedList也是List的實現類,也是ArrayList的兄弟類 這樣,就不需要修改其它代碼,這就是接口編程的優雅之處. 另外的例子就是,在類的方法中,如下聲明: private void doMyAction(List list){} 

這樣這個方法能處理所有實現了List接口的類,一定程度上實現了泛型函數. 

如果開發的時候覺得ArrayList,HashMap的性能不能滿足你的需要,可以通過實現List,Map(或者Collection)來定製你的自定義類

List Set Map 是否有序等總結

1.Collection List Set Map 區別記憶

這些都代表了Java中的集合，這裏主要從其元素是否有序，是否可重複來進行區別記憶，以便恰當地使用，當然還存在同步方面的差異，見上一篇相關文章。

 

		有序否	允許元素重複否
Collection		否	是
List		是	是
Set	AbstractSet	否	否
	HashSet
	TreeSet	是（用二叉樹排序）
Map	AbstractMap	否	使用key-value來映射和存儲數據，Key必須惟一，value可以重複
	HashMap
	TreeMap	是（用二叉樹排序）

 

List接口對Collection進行了簡單的擴充，它的具體實現類常用的有ArrayList和LinkedList。你可以將任何東西放到一個List容器中，並在需要時從中取出。ArrayList從其命名中可以看出它是一種類似數組的形式進行存儲，因此它的隨機訪問速度極快，而LinkedList的內部實現是鏈表，它適合於在鏈表中間需要頻繁進行插入和刪除操作。在具體應用時可以根據需要自由選擇。前面說的Iterator只能對容器進行向前遍歷，而ListIterator則繼承了Iterator的思想，並提供了對List進行雙向遍歷的方法。 

Set接口也是Collection的一種擴展，而與List不同的時，在Set中的對象元素不能重複，也就是說你不能把同樣的東西兩次放入同一個Set容器中。它的常用具體實現有HashSet和TreeSet類。HashSet能快速定位一個元素，但是你放到HashSet中的對象需要實現hashCode()方法，它使用了前面說過的哈希碼的算法。而TreeSet則將放入其中的元素按序存放，這就要求你放入其中的對象是可排序的，這就用到了集合框架提供的另外兩個實用類Comparable和Comparator。一個類是可排序的，它就應該實現Comparable接口。有時多個類具有相同的排序算法，那就不需要在每分別重複定義相同的排序算法，只要實現Comparator接口即可。集合框架中還有兩個很實用的公用類：Collections和Arrays。Collections提供了對一個Collection容器進行諸如排序、複製、查找和填充等一些非常有用的方法，Arrays則是對一個數組進行類似的操作。 


Map是一種把鍵對象和值對象進行關聯的容器，而一個值對象又可以是一個Map，依次類推，這樣就可形成一個多級映射。對於鍵對象來說，像Set一樣，一個Map容器中的鍵對象不允許重複，這是爲了保持查找結果的一致性;如果有兩個鍵對象一樣，那你想得到那個鍵對象所對應的值對象時就有問題了，可能你得到的並不是你想的那個值對象，結果會造成混亂，所以鍵的唯一性很重要，也是符合集合的性質的。當然在使用過程中，某個鍵所對應的值對象可能會發生變化，這時會按照最後一次修改的值對象與鍵對應。對於值對象則沒有唯一性的要求。你可以將任意多個鍵都映射到一個值對象上，這不會發生任何問題（不過對你的使用卻可能會造成不便，你不知道你得到的到底是那一個鍵所對應的值對象）。Map有兩種比較常用的實現：HashMap和TreeMap。HashMap也用到了哈希碼的算法，以便快速查找一個鍵，TreeMap則是對鍵按序存放，因此它便有一些擴展的方法，比如firstKey(),lastKey()等，你還可以從TreeMap中指定一個範圍以取得其子Map。鍵和值的關聯很簡單，用pub(Object key,Object value)方法即可將一個鍵與一個值對象相關聯。用get(Object key)可得到與此key對象所對應的值對象。

2.List、vector、set、map的區別與聯繫

在使用Java的時候，我們都會遇到使用集合（Collection）的時候，但是Java API提供了多種集合的實現，我在使用和麪試的時候頻頻遇到這樣的“抉擇” 。 :）（主要還是面試的時候）
久而久之，也就有了一點點的心得體會，寫出來以供大家討論。
總的說來，Java API中所用的集合類，都是實現了Collection接口，他的一個類繼承結構如下：

Collection<--List<--Vector
Collection<--List<--ArrayList
Collection<--List<--LinkedList
Collection<--Set<--HashSet
Collection<--Set<--HashSet<--LinkedHashSet
Collection<--Set<--SortedSet<--TreeSetVector : 基於Array的List，其實就是封裝了Array所不具備的一些功能方便我們使用，它不可能走入Array的限制。性能也就不可能超越Array。所以，在可能的情況下，我們要多運用Array。另外很重要的一點就是Vector“sychronized”的，這個也是Vector和ArrayList的唯一的區別。

ArrayList：同Vector一樣是一個基於Array上的鏈表，但是不同的是ArrayList不是同步的。所以在性能上要比Vector優越一些，但是當運行到多線程環境中時，可需要自己在管理線程的同步問題。

LinkedList：LinkedList不同於前面兩種List，它不是基於Array的，所以不受Array性能的限制。它每一個節點（Node）都包含兩方面的內容：1.節點本身的數據（data）；2.下一個節點的信息（nextNode）。所以當對LinkedList做添加，刪除動作的時候就不用像基於Array的List一樣，必須進行大量的數據移動。只要更改nextNode的相關信息就可以實現了。這就是LinkedList的優勢。

List總結：

1. 所有的List中只能容納單個不同類型的對象組成的表，而不是Key－Value鍵值對。例如：[ tom,1,c ]；

2. 所有的List中可以有相同的元素，例如Vector中可以有 [ tom,koo,too,koo ]；

3. 所有的List中可以有null元素，例如[ tom,null,1 ]；

4. 基於Array的List（Vector，ArrayList）適合查詢，而LinkedList（鏈表）適合添加，刪除操作。

HashSet：雖然Set同List都實現了Collection接口，但是他們的實現方式卻大不一樣。List基本上都是以Array爲基礎。但是Set則是在HashMap的基礎上來實現的，這個就是Set和List的根本區別。HashSet的存儲方式是把HashMap中的Key作爲Set的對應存儲項。看看HashSet的add（Object obj）方法的實現就可以一目瞭然了。

public boolean add(Object obj)
{
return map.put(obj, PRESENT) == null;
}
這個也是爲什麼在Set中不能像在List中一樣有重複的項的根本原因，因爲HashMap的key是不能有重複的。

LinkedHashSet：HashSet的一個子類，一個鏈表。

TreeSet：SortedSet的子類，它不同於HashSet的根本就是TreeSet是有序的。它是通過SortedMap來實現的。

Set總結：

1. Set實現的基礎是Map（HashMap）；

2. Set中的元素是不能重複的，如果使用add(Object obj)方法添加已經存在的對象，則會覆蓋前面的對象；

3.Java基本概念：集合類 List/Set/Map... 的區別和聯繫

Collection：List、Set
Map：HashMap、HashTable

如何在它們之間選擇

一、Array ， Arrays

Java所有“存儲及隨機訪問一連串對象”的做法，array是最有效率的一種。

1、
效率高，但容量固定且無法動態改變。
array還有一個缺點是，無法判斷其中實際存有多少元素，length只是告訴我們array的容量。

2、Java中有一個Arrays類，專門用來操作array。
arrays中擁有一組static函數，
equals()：比較兩個array是否相等。array擁有相同元素個數，且所有對應元素兩兩相等。
fill()：將值填入array中。
sort()：用來對array進行排序。
binarySearch()：在排好序的array中尋找元素。
System.arraycopy()：array的複製。

二、Collection ， Map

若撰寫程序時不知道究竟需要多少對象，需要在空間不足時自動擴增容量，則需要使用容器類庫，array不適用。

1、Collection 和 Map 的區別

容器內每個爲之所存儲的元素個數不同。
Collection類型者，每個位置只有一個元素。
Map類型者，持有 key-value pair，像個小型數據庫。

2、各自旗下的子類關係

Collection --List： 將以特定次序存儲元素。所以取出來的順序可能和放入順序不同。
--ArrayList / LinkedList / Vector --Set ： 不能含有重複的元素
--HashSet / TreeSet
Map
--HashMap
--HashTable
--TreeMap

3、其他特徵

* List，Set，Map將持有對象一律視爲Object型別。
* Collection、List、Set、Map都是接口，不能實例化。
繼承自它們的 ArrayList, Vector, HashTable, HashMap是具象class，這些纔可被實例化。
* vector容器確切知道它所持有的對象隸屬什麼型別。vector不進行邊界檢查。

三、Collections

Collections是針對集合類的一個幫助類。提供了一系列靜態方法實現對各種集合的搜索、排序、線程完全化等操作。
相當於對Array進行類似操作的類——Arrays。
如，Collections.max(Collection coll); 取coll中最大的元素。
Collections.sort(List list); 對list中元素排序

四、如何選擇？

1、容器類和Array的區別、擇取
* 容器類僅能持有對象引用（指向對象的指針），而不是將對象信息copy一份至數列某位置。
* 一旦將對象置入容器內，便損失了該對象的型別信息。

2、
* 在各種Lists中，最好的做法是以ArrayList作爲缺省選擇。當插入、刪除頻繁時，使用LinkedList()；
Vector總是比ArrayList慢，所以要儘量避免使用。
* 在各種Sets中，HashSet通常優於HashTree（插入、查找）。只有當需要產生一個經過排序的序列，才用TreeSet。
HashTree存在的唯一理由：能夠維護其內元素的排序狀態。 
* 在各種Maps中
HashMap用於快速查找。
* 當元素個數固定，用Array，因爲Array效率是最高的。

結論：最常用的是ArrayList，HashSet，HashMap，Array。

注意：

1、Collection沒有get()方法來取得某個元素。只能通過iterator()遍歷元素。
2、Set和Collection擁有一模一樣的接口。
3、List，可以通過get()方法來一次取出一個元素。使用數字來選擇一堆對象中的一個，get(0)...。(add/get)
4、一般使用ArrayList。用LinkedList構造堆棧stack、隊列queue。

5、Map用 put(k,v) / get(k)，還可以使用containsKey()/containsValue()來檢查其中是否含有某個key/value。
HashMap會利用對象的hashCode來快速找到key。
* hashing 哈希碼就是將對象的信息經過一些轉變形成一個獨一無二的int值，這個值存儲在一個array中。
我們都知道所有存儲結構中，array查找速度是最快的。所以，可以加速查找。

發生碰撞時，讓array指向多個values。即，數組每個位置上又生成一個槤表。

6、Map中元素，可以將key序列、value序列單獨抽取出來。使用keySet()抽取key序列，將map中的所有keys生成一個Set。
使用values()抽取value序列，將map中的所有values生成一個Collection。

爲什麼一個生成Set，一個生成Collection？那是因爲，key總是獨一無二的，value允許重複。