文档章节

List,set,Map 的用法和区别(网络整理)

JianF
 JianF
发布于 2017/03/10 19:05
字数 2721
阅读 9
收藏 1

首先看一下他们之间的关系

Collection          接口的接口   对象的集合 
├ List                   子接口      按进入先后有序保存   可重复 
│├ LinkedList                接口实现类   链表   插入删除   没有同步   线程不安全 
│├ ArrayList                  接口实现类   数组   随机访问   没有同步   线程不安全 
│└ Vector                      接口实现类   数组                  同步        线程安全 
│   └ Stack
└ Set                   子接口       仅接收一次,并做内部排序

├ HashSet

│   └ LinkedHashSet
└ TreeSet

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。Java SDK不提供直接继承自Collection的类,Java SDK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:
    Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子
    while(it.hasNext()) {
      Object obj = it.next(); // 得到下一个元素
    }

      由Collection接口派生的两个接口是List和Set。

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。

LinkedList类
  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:
    List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

ArrayList类
  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。
  和LinkedList一样,ArrayList也是非同步的(unsynchronized)。

Vector类
  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。

Stack 类
  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。

Set接口
  Set 具有与 Collection 完全一样的接口,因此没有任何额外的功能,不像前面有几个不同的 List 。实际上 Set 就是 Collection ,只是行为不同。(这是继承与多态思想的典型应用:表现不同的行为)。其次, Set 是一种不包含重复的元素的 Collection ,加入 Set 的元素必须定义 equals() 方法以确保对象的唯一性 ( 即任意的两个元素 e1 和 e2 都有 e1.equals(e2)=false ),与 List 不同的是, Set 接口不保证维护元素的次序。最后, Set 最多有一个null 元素。 
  很明显, Set 的构造函数有一个约束条件,传入的 Collection 参数不能包含重复的元素。 
  请注意:必须小心操作可变对象( Mutable Object )。如果一个 Set 中的可变元素改变了自身状态导致 Object.equals(Object)=true 将导致一些问题。 
 

HashSet 类

为快速查找设计的 Set 。存入 HashSet 的对象必须定义 hashCode() 。

LinkedHashSet 类:具有 HashSet 的查询速度,且内部使用链表维护元素的顺序 ( 插入的次序 ) 。于是在使用迭代器遍历 Set 时,结果会按元素插入的次序显示。

TreeSet 类

保存次序的 Set, 底层为树结构。使用它可以从 Set 中提取有序的序列。

 

Map                接口      键值对的集合 
├ Hashtable                  接口实现类                  同步           线程安全 
├ HashMap                   接口实现类                  没有同步    线程不安全

│├ LinkedHashMap

│└ WeakHashMap

├ TreeMap
└ IdentifyHashMap

Map接口
  请注意,Map没有继承Collection接口,Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key,每个key只能映射一个 value。Map接口提供3种集合的视图,Map的内容可以被当作一组key集合,一组value集合,或者一组key-value映射。

Hashtable类
  Hashtable继承Map接口,实现一个key-value映射的哈希表。任何非空(non-null)的对象都可作为key或者value。
  添加数据使用put(key, value),取出数据使用get(key),这两个基本操作的时间开销为常数。
Hashtable通过initial capacity和load factor两个参数调整性能。通常缺省的load factor 0.75较好地实现了时间和空间的均衡。增大load factor可以节省空间但相应的查找时间将增大,这会影响像get和put这样的操作。
使用Hashtable的简单示例如下,将1,2,3放到Hashtable中,他们的key分别是”one”,”two”,”three”:
    Hashtable numbers = new Hashtable();
    numbers.put(“one”, new Integer(1));
    numbers.put(“two”, new Integer(2));
    numbers.put(“three”, new Integer(3));
  要取出一个数,比如2,用相应的key:
    Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);
    System.out.println(“two = ” + n);
  由于作为key的对象将通过计算其散列函数来确定与之对应的value的位置,因此任何作为key的对象都必须实现hashCode和equals方法。hashCode和equals方法继承自根类Object,如果你用自定义的类当作key的话,要相当小心,按照散列函数的定义,如果两个对象相同,即obj1.equals(obj2)=true,则它们的hashCode必须相同,但如果两个对象不同,则它们的hashCode不一定不同,如果两个不同对象的hashCode相同,这种现象称为冲突,冲突会导致操作哈希表的时间开销增大,所以尽量定义好的hashCode()方法,能加快哈希表的操作。
  如果相同的对象有不同的hashCode,对哈希表的操作会出现意想不到的结果(期待的get方法返回null),要避免这种问题,只需要牢记一条:要同时复写equals方法和hashCode方法,而不要只写其中一个。

 

HashMap 类 
    HashMap 和 Hashtable 类似,也是基于散列表的实现。不同之处在于 HashMap 是非同步的,并且允许 null ,即 null value 和 null key 。将HashMap 视为 Collection 时( values() 方法可返回 Collection ),插入和查询“键值对”的开销是固定的,但其迭代子操作时间开销和 HashMap 的容量成比例。因此,如果迭代操作的性能相当重要的话,不要将 HashMap 的初始化容量 (initial capacity) 设得过高,或者负载因子 (load factor) 过低。


   LinkedHashMap 类:类似于 HashMap ,但是迭代遍历它时,取得“键值对”的顺序是其插入次序,或者是最近最少使用 (LRU) 的次序。只比HashMap 慢一点。而在迭代访问时发而更快,因为它使用链表维护内部次序。

       WeakHashMap 类:弱键( weak key ) Map 是一种改进的 HashMap ,它是为解决特殊问题设计的,对 key 实行 “ 弱引用 ” ,如果一个 key 不再被外部所引用(没有 map 之外的引用),那么该 key 可以被垃圾收集器 (GC) 回收。

 

TreeMap 

基于红黑树数据结构的实现。查看“键”或“键值对”时,它们会被排序 ( 次序由 Comparabel 或 Comparator 决定 ) 。 TreeMap 的特点在于,你得到的结果是经过排序的。 TreeMap 是唯一的带有 subMap() 方法的 Map ,它可以返回一个子树。 
 

IdentifyHashMap 

使用 == 代替 equals() 对“键”作比较的 hash map 。专为解决特殊问题而设计。


总结

Collection 是对象集合, Collection 有两个子接口 List 和 Set

List 可以通过下标 (1,2..) 来取得值,值可以重复

而 Set 只能通过游标来取值,并且值是不能重复的

ArrayList , Vector , LinkedList 是 List 的实现类

ArrayList 是线程不安全的, Vector 是线程安全的,这两个类底层都是由数组实现的

LinkedList 是线程不安全的,底层是由链表实现的   
 

Map 是键值对集合

HashTable 和 HashMap 是 Map 的实现类   
HashTable 是线程安全的,不能存储 null 值   
HashMap 不是线程安全的,可以存储 null 值  

      如果涉及到堆栈,队列等操作,应该考虑用List,对于需要快速插入,删除元素,应该使用LinkedList,如果需要快速随机访问元素,应该使用ArrayList。
  如果程序在单线程环境中,或者访问仅仅在一个线程中进行,考虑非同步的类,其效率较高,如果多个线程可能同时操作一个类,应该使用同步的类。
  要特别注意对哈希表的操作,作为key的对象要正确复写equals和hashCode方法。
  尽量返回接口而非实际的类型,如返回List而非ArrayList,这样如果以后需要将ArrayList换成LinkedList时,客户端代码不用改变。这就是针对抽象编程。

 

© 著作权归作者所有

JianF
粉丝 5
博文 25
码字总数 11351
作品 0
通州
其他
私信 提问
List,Set,Map用法以及区别

List,Set,Map是否继承自Collection接口? 答:List,Set是,Map不是。 如图: Collection   ├List   │├LinkedList   │├ArrayList   │└Vector   │ └Stack   └Set   ...

varchard
2015/03/26
5.6W
3
C++ list, vector, map, set 区别与用法比较

list封装了链表,vector封装了数组, list和vector得最主要的区别在于vector使用连续内存存储的,他支持[]运算符,而list是以链表形式实现的,不支持[]。Vector对于随机访问的速度很快,但是对...

吃一堑消化不良
2015/09/01
606
0
java--集合框架

集合接口 1.List接口 它继承于Collection,有序集合。常用用法: 2.Set接口 它继承于Collection,无序集合,且不允许出现重复元素,可以包含null元素(最多只有一个)。常用用法: 3.Map接口 ...

求是科技
2016/09/02
44
0
Java中的Set、List、Map的区别

数组是大小固定的,并且同一个数组只能存放类型一样的数据(基本类型/引用类型),JAVA集合可以存储和操作数目不固定的一组数据。 所有的JAVA集合都位于 java.util包中! JAVA集合只能存放引...

Mbeck
2016/09/06
44
0
JAVA中的集合类Map、Set、List

JAVA中的集合类Map、Set、List (2013-05-05 18:51:27) 转载▼ 1、JAVA集合类都放在java.util包中 2、JAVA集合类不能存放基本数据类型,只能存放对象的引用。 3、Set:集合中对象不按特定的方式...

小和尚敲代码
2016/02/02
243
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

MBTI助你成功,让你更了解你自己

MBTI助你成功,让你更了解你自己 生活总是一个七日接着又一个七日,相信看过第七日的小伙伴,很熟悉这段开场白,人生是一个测试接着又一个测试,上学的时候测试,是为了证明你的智力,可谓从...

蛤蟆丸子
今天
55
0
Android实现App版本自动更新

现在很多的App中都会有一个检查版本的功能。例如斗鱼TV App的设置界面下: 当我们点击检查更新的时候,就会向服务器发起版本检测的请求。一般的处理方式是:服务器返回的App版本与当前手机安...

shzwork
昨天
72
0
npm 发布webpack插件 webpack-html-cdn-plugin

初始化一个项目 npm init 切换到npm源 淘宝 npm config set registry https://registry.npm.taobao.org npm npm config set registry http://registry.npmjs.org 登录 npm login 登录状态......

阿豪boy
昨天
87
0
java基础(16)递归

一.说明 递归:方法内调用自己 public static void run1(){ //递归 run1(); } 二.入门: 三.执行流程: 四.无限循环:经常用 无限递归不要轻易使用,无限递归的终点是:栈内存溢出错误 五.递...

煌sir
昨天
63
0
REST接口设计规范总结

URI格式规范 URI中尽量使用连字符”-“代替下划线”_”的使用 URI中统一使用小写字母 URI中不要包含文件(脚本)的扩展名 URI命名规范 文档(Document)类型的资源用名词(短语)单数命名 集合(Co...

Treize
昨天
69
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

返回顶部
顶部