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Java集合類介紹

相關(guān)軟件相關(guān)文章發(fā)表評論 來源：西西整理時間：2012/12/17 22:11:43字體大小：A-A+

作者：西西點擊：0次評論：0次標簽： 集合

.Net程序集合并工具綠色版

• 類型：系統(tǒng)其它大�。�213KB語言：中文 評分：10.0
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數(shù)組是一種很常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，開始接觸編程的時候多數(shù)程序都和數(shù)組相關(guān)。剛開始接觸Java時也是一直使用數(shù)組寫一些程序，后來越來越覺得數(shù)組這東西沒法滿足需求了，這時一位“前輩”對我說了一句：不會用集合類就等于沒學過Java。然后才知道有集合類。

java集合類分為：set、list、map、queue四大體系。其中set代表無序、不可重復(fù)的集合；list代表有序、可重復(fù)的集合。map代表具有映射關(guān)系的集合；queue代表隊列集合。

Java集合類與數(shù)組的區(qū)別：Java的集合類的長度是動態(tài)的，數(shù)組則是固定長度的。

Java集合類與數(shù)組的聯(lián)系：使用相應(yīng)的toArray()和Arrays.asList()方法可以回想轉(zhuǎn)換。

想想已經(jīng)是3、4年前的事了，時間如白駒過隙啊。

什么時候數(shù)組會顯得力不從心，沒法滿足需求，需要集合類呢？

1、不知道具體數(shù)據(jù)長度

2、需要自動排序

3、存儲鍵值對

當然，上面的情況不是絕對的，只是數(shù)組比較難滿足。這時集合類（也可稱為容器類）就顯示了它強大的功能。

集合類的分類

上圖中不包含Queue內(nèi)容，部分Map的實現(xiàn)類未給出。

常見使用的有List、Set、Map及他們的實現(xiàn)類。

List、Set、Map接口及各實現(xiàn)類的特性

接口	特性	實現(xiàn)類	實現(xiàn)類特性	成員要求
List	線性、有序的存儲容器，可通過索引訪問元素	ArrayList	數(shù)組實現(xiàn)。非同步。
		Vector	類似ArrayList，同步。
		LinkedList	雙向鏈表。非同步。
Map	保存鍵值對成員	HashMap	基于哈希表的 Map 接口的實現(xiàn)，滿足通用需求	任意Object對象，如果修改了equals方法，需同時修改hashCode方法
		TreeMap	默認根據(jù)自然順序進行排序，或者根據(jù)創(chuàng)建映射時提供的 Comparator進行排序	鍵成員要求實現(xiàn)caparable接口，或者使用Comparator構(gòu)造TreeMap。鍵成員一般為同一類型。
		LinkedHashMap	類似于HashMap，但迭代遍歷時取得“鍵值對”的順序是其插入順序或者最近最少使用的次序	與HashMap相同
		IdentityHashMap	使用==取代equals()對“鍵值”進行比較的散列映射	成員通過==判斷是否相等
		WeakHashMap	弱鍵映射，允許釋放映射所指向的對象
		ConcurrentHashMap	線性安全的Map
Set	成員不能重復(fù)	HashSet	為快速查找設(shè)計的Set	元素必須定義hashCode()
		TreeSet	保持次序的Set，底層為樹結(jié)構(gòu)	元素必須實現(xiàn)Comparable接口
		LinkedHashSet	內(nèi)部使用鏈表維護元素的順序（插入的次序）	元素必須定義hashCode()

在滿足要求的情況下，Map應(yīng)盡量使用HashMap，Set應(yīng)盡量使用HashSet。

集合類的基本使用

List

List基本操作

 1 ArrayList arrayList = new ArrayList();
 2         arrayList.add("Tom");
 3         arrayList.add("Jerry");
 4         arrayList.add("Micky");
 5         // 使用Iterator遍歷元素
 6         Iterator it = arrayList.iterator();
 7         while (it.hasNext()) {
 8             String str = it.next();
 9             System.out.println(str);
10         }
11         // 在指定位置插入元素
12         arrayList.add(2, "Kate");
13         // 通過索引直接訪問元素
14         for (int i = 0; i < arrayList.size(); i++) {
15             System.out.println(arrayList.get(i));
16         }
17         List subList = new ArrayList();
18         subList.add("Mike");
19         // addAll(Collection<? extends String> c)添加所給集合中的所有元素
20         arrayList.addAll(subList);
21         // 判斷是否包含某個元素
22         if (arrayList.contains("Mike")) {
23             System.out.println("Mike is include in the list");
24         }
25 
26         LinkedList linkedList = new LinkedList();
27         linkedList.addAll(arrayList);
28         // 獲取指定元素
29         System.out.println(linkedList.get(4));
30         // 獲取第一個元素
31         System.out.println(linkedList.getFirst());
32         // 獲取最后一個元素
33         System.out.println(linkedList.getLast());
34         // 獲取并刪除第一個元素
35         System.out.println(linkedList.pollFirst());
36         // 獲取，但不移除第一個元素
37         System.out.println(linkedList.peekFirst());

ArrayList和LinkedList的效率比較

ArrayList添加元素的效率

 1 ArrayList arrList = new ArrayList();
 2         long startTimeMillis, endTimeMillis;
 3         startTimeMillis = System.currentTimeMillis();
 4         for (int i = 0; i < 10000; i++) {
 5             arrList.add(0, "addString");
 6         }
 7         endTimeMillis = System.currentTimeMillis();
 8         System.out.println("ArrayList:" + (endTimeMillis - startTimeMillis)
 9                 + "ms");
10 
11         arrList.clear();
12 
13         startTimeMillis = System.currentTimeMillis();
14         for (int i = 0; i < 20000; i++) {
15             arrList.add(0, "addString");
16         }
17         endTimeMillis = System.currentTimeMillis();
18         System.out.println("ArrayList:" + (endTimeMillis - startTimeMillis)
19                 + "ms");
20 
21         arrList.clear();
22 
23         startTimeMillis = System.currentTimeMillis();
24         for (int i = 0; i < 40000; i++) {
25             arrList.add(0, "addString");
26         }
27         endTimeMillis = System.currentTimeMillis();
28         System.out.println("ArrayList:" + (endTimeMillis - startTimeMillis)
29                 + "ms");
30 
31         arrList.clear();
32 
33         startTimeMillis = System.currentTimeMillis();
34         for (int i = 0; i < 80000; i++) {
35             arrList.add(0, "addString");
36         }
37         endTimeMillis = System.currentTimeMillis();
38         System.out.println("ArrayList:" + (endTimeMillis - startTimeMillis)
39                 + "ms");
40 
41         arrList.clear();
42 
43         startTimeMillis = System.currentTimeMillis();
44         for (int i = 0; i < 160000; i++) {
45             arrList.add(0, "addString");
46         }
47         endTimeMillis = System.currentTimeMillis();
48         System.out.println("ArrayList:" + (endTimeMillis - startTimeMillis)
49                 + "ms");
50 
51         arrList.clear();
52 
53         startTimeMillis = System.currentTimeMillis();
54         for (int i = 0; i < 320000; i++) {
55             arrList.add(0, "addString");
56         }
57         endTimeMillis = System.currentTimeMillis();
58         System.out.println("ArrayList:" + (endTimeMillis - startTimeMillis)
59                 + "ms");

執(zhí)行時間比較

執(zhí)行次數(shù)（在0號位置插入）	ArrayList所用時間（ms）	LinkedList所用時間（ms）
10000	31	0
20000	141	0
40000	484	16
80000	1985	0
160000	7906	0
320000	31719	16
執(zhí)行次數(shù)（在尾部插入）	ArrayList所用時間（ms）	LinkedList所用時間（ms）
10000	0	0
20000	15	0
40000	0	0
80000	0	0
160000	0	15
320000	0	16
循環(huán)輸出次數(shù)（get(index)方法）	ArrayList所用時間（ms）	LinkedList所用時間（ms）
10000	93	204
20000	188	797
40000	328	2734
80000	688	13328
160000	1594	62313
320000	2765	太久了……

因為ArrayList底層由數(shù)組實現(xiàn)，在0號位置插入時將移動list的所有元素，在末尾插入元素時不需要移動。LinkedList是雙向鏈表，在任意位置插入元素所需時間均相同。所以在List中有較多插入和刪除操作的情況下應(yīng)使用LinkedList來提高效率，而有較多索引查詢的時候使用ArrayList（使用增強型的for循環(huán)或Iterator遍歷LinkedList效率將提高很多）。

Map

Map基本操作

 1 HashMap map = new HashMap();
 2         // 向Map中添加元素
 3         map.put("Tom", 26);
 4         map.put("Jack", 18);
 5         map.put("Micky", 17);
 6         map.put("Kate", 15);
 7         // 根據(jù)Key獲取Value
 8         System.out.println("Jack is " + map.get("Jack") + " years old");
 9         // 移除
10         map.remove("Micky");
11         // 遍歷Map
12         for (Entry entry : map.entrySet()) {
13             System.out.println("name:" + entry.getKey() + " age:"
14                     + entry.getValue());
15         }
16         // Key相同的元素將被覆蓋
17         map.put("Jack", 19);
18         // 根據(jù)Key獲取Value
19         System.out.println("Jack is " + map.get("Jack") + " years old");
20         // 判斷是否包含某個Key
21         if (map.containsKey("Tom")) {
22             System.out.println(map.get("Tom"));
23         }
24         // 判斷是否包含某個Value
25         if (map.containsValue(26)) {
26             System.out.println("The map include the value 26");
27         }
28         // 判斷map是否為空
29         if (!map.isEmpty()) {
30             // 獲取map大小
31             System.out.println("The map's size=" + map.size());
32         }
33         // 獲取Key的集合
34         for (String str : map.keySet()) {
35             System.out.println(str);
36         }
37 
38         TreeMap treeMap = new TreeMap();
39         treeMap.putAll(map);
40         // 輸出內(nèi)容按照key值排序
41         for (Entry entry : treeMap.entrySet()) {
42             System.out.println("name:" + entry.getKey() + " age:"
43                     + entry.getValue());
44             // name:Jack age:19
45             // name:Kate age:15
46             // name:Tom age:26
47         }
48 
49         LinkedHashMap linkedHashMap = new LinkedHashMap();
50         // 向Map中添加元素
51         linkedHashMap.put("Tom", 26);
52         linkedHashMap.put("Jack", 18);
53         linkedHashMap.put("Micky", 17);
54         linkedHashMap.put("Kate", 15);
55         // 保持了插入的順序
56         for (Entry entry : linkedHashMap.entrySet()) {
57             System.out.println("name:" + entry.getKey() + " age:"
58                     + entry.getValue());
59             // name:Tom age:26
60             // name:Jack age:18
61             // name:Micky age:17
62             // name:Kate age:15
63         }

Set

Set基本操作

 1 HashMap map = new HashMap();
 2         // 向Map中添加元素
 3         map.put("Tom", 26);
 4         map.put("Jack", 18);
 5         map.put("Micky", 17);
 6         map.put("Kate", 15);
 7         // 根據(jù)Key獲取Value
 8         System.out.println("Jack is " + map.get("Jack") + " years old");
 9         // 移除
10         map.remove("Micky");
11         // 遍歷Map
12         for (Entry entry : map.entrySet()) {
13             System.out.println("name:" + entry.getKey() + " age:"
14                     + entry.getValue());
15         }
16         // Key相同的元素將被覆蓋
17         map.put("Jack", 19);
18         // 根據(jù)Key獲取Value
19         System.out.println("Jack is " + map.get("Jack") + " years old");
20         // 判斷是否包含某個Key
21         if (map.containsKey("Tom")) {
22             System.out.println(map.get("Tom"));
23         }
24         // 判斷是否包含某個Value
25         if (map.containsValue(26)) {
26             System.out.println("The map include the value 26");
27         }
28         // 判斷map是否為空
29         if (!map.isEmpty()) {
30             // 獲取map大小
31             System.out.println("The map's size=" + map.size());
32         }
33         // 獲取Key的集合
34         for (String str : map.keySet()) {
35             System.out.println(str);
36         }
37 
38         TreeMap treeMap = new TreeMap();
39         treeMap.putAll(map);
40         // 輸出內(nèi)容按照key值排序
41         for (Entry entry : treeMap.entrySet()) {
42             System.out.println("name:" + entry.getKey() + " age:"
43                     + entry.getValue());
44             // name:Jack age:19
45             // name:Kate age:15
46             // name:Tom age:26
47         }
48 
49         LinkedHashMap linkedHashMap = new LinkedHashMap();
50         // 向Map中添加元素
51         linkedHashMap.put("Tom", 26);
52         linkedHashMap.put("Jack", 18);
53         linkedHashMap.put("Micky", 17);
54         linkedHashMap.put("Kate", 15);
55         // 保持了插入的順序
56         for (Entry entry : linkedHashMap.entrySet()) {
57             System.out.println("name:" + entry.getKey() + " age:"
58                     + entry.getValue());
59             // name:Tom age:26
60             // name:Jack age:18
61             // name:Micky age:17
62             // name:Kate age:15
63         }

本文沒有對ArrayList及HashMap進行深入的分析，這兩個類是集合類中最常用的類，將另開文章進行深入剖析。

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