Java集合類型——持續更新

更新時間

第一版：20200703

問題

   1. 整理全部的數據類型
   2. 每個數據類型的底層數據結構、是數組、鏈表、棧、散列表、隊列、紅黑樹、二叉樹、B樹
   3. 對比每種數據類型的區別
   4. 每種數據類型的使用場景

java數據結構主要接口和類

1. 枚舉（Enum）
2. 位集合（BitSet)
3. 向量（Vector）
4. 棧（Stack）
5. 字典（Dictionary）
6. 哈希表（HashTable）
7. 屬性（Properties）

集合(其中包括接口和實現類)

• 看後綴：Set,List,Map
• 看前綴：前綴代表數據結構的具體實現方式
  • Hash、Array：哈希數組實現的數據結構
  • Linked：鏈表實現的數據結構
  • Tree,Sorted：代表着內部使用紅黑樹排序，需要實現Comparable方式

• Collection

  • List：（隊列）有插入順序，可重複元素
    • AbstractList
      • ArrayList（哈希數組） 適合隨機讀取，不適合在集合中間插入刪除,時間複雜度在O(1)，非線程同步的數組
      • AbstractSequentialList
        • LinkedList（雙向鏈表） 適合插入頭尾插入刪除，不適合隨機讀取，時間複雜度在O(n)
      • Vector（數組）線程同步的數組
        • Stack（數組）LIFO 後勁先出
  • Set：（集合）無插入順序，不可重複數據,允許包含null元素，最多一個null
    • AbstractSet
      • HashSet（哈希數組）
        • LinkedHashSet（鏈表）
      • TreeSet（紅黑樹）
    • SortSet（紅黑樹）有序集合
      • TreeSet（紅黑樹）
  • Queue

• Map：（Hash表） Key-Value 鍵值對

  • AbstractMap
    • HashMap(哈希數組) key可以爲null HashMap是一個個Entry(key-value鍵值對)存儲在一個哈希數組上，Entity是Has和Map的內部類，哈希數組使用過程中會遇到哈希碰撞的問題，出現不用value計算得到同一個key，常用解決方案有：拉鍊法（jdk）、再哈希，開放地址法。再jdk1.8中引入紅黑樹來存儲value值。使時間複雜度保證在O(logN)以內
      • LinkedHashMap（雙向鏈表）
    • HashTable（哈希數組）key不能爲null
    • TreeMap（紅黑樹）
    • IdentityHashMap
    • WeakHashMap
  • SortedMap
    • TreeMap（紅黑樹）

常用集合類型區別

對比項	Vector	ArrayList	LinkedList
同步問題	線程同步數組	線程不同步	線程不同步
底層數據結構	哈希數組	哈希數組	鏈表

對比項	HashSet	TreeSet
底層數據結構	哈希數組	紅黑樹

對比項	HashMap	HashTable
同步問題	非同步,使用fail-fast迭代器，	同步，線程安全的，多個線程共享一個HashTable，使用enumeration迭代器
底層數據結構	哈希數組	紅黑樹

兩個集合工具類對比Collections和Arrays

內部提供了封裝器實現（Wrapper Implementations）,數據結構算法和數組操作

Collections

• Collections還有一個重要功能就是“封裝器”（Wrapper），它提供了一些方法可以把一個集合轉換成一個特殊的集合，如下：
• unmodifiableXXX：轉換成只讀集合，這裏XXX代表六種基本集合接口：Collection、List、Map、Set、SortedMap和SortedSet。如果你對只讀集合進行插入刪除操作，將會拋出UnsupportedOperationException異常。
• synchronizedXXX：轉換成同步集合。
  singleton：創建一個僅有一個元素的集合，這裏singleton生成的是單元素Set，
• singletonList和singletonMap分別生成單元素的List和Map。
• 空集：由Collections的靜態屬性EMPTY_SET、EMPTY_LIST和EMPTY_MAP表示。