Was sind die Unterschiede zwischen Javas Collection und Map?

Collection-Schnittstelle

Collection ist die grundlegendste Collection-Schnittstelle. Eine Collection repräsentiert eine Reihe von Objekten, also die Elemente der Collection. Einige Sammlungen erlauben identische Elemente, andere nicht. Manche sortieren, andere nicht. Das Java SDK stellt keine Klassen bereit, die direkt von Collection erben. Die vom Java SDK bereitgestellten Klassen sind alle „Unterschnittstellen“, die von Collection erben, wie z. B. List und Set.

Alle Klassen, die die Collection-Schnittstelle implementieren, müssen zwei Standardkonstruktoren bereitstellen: Der parameterlose Konstruktor wird zum Erstellen einer leeren Collection verwendet, und der Konstruktor mit einem Collection-Parameter wird zum Erstellen einer neuen Collection verwendet. Diese neue Collection verfügt über dieselben Elemente wie die Sammlung bestanden. Der letztere Konstruktor ermöglicht dem Benutzer das Kopieren einer Sammlung.

Wie durchlaufe ich jedes Element in der Sammlung? Unabhängig vom tatsächlichen Typ der Sammlung unterstützt sie eine iterator()-Methode, die einen Iterator zurückgibt, mit dem nacheinander auf jedes Element in der Sammlung zugegriffen werden kann. Typische Verwendung ist wie folgt:

Iterator it =collection.iterator(); // Holen Sie sich einen Iterator
while(it.hasNext()) {
Object obj = it.next(); // Holen Sie sich das nächste Element
}

Die beiden von der Collection-Schnittstelle abgeleiteten Schnittstellen sind List und Set.

List-Schnittstelle

List ist eine geordnete Sammlung. Mit dieser Schnittstelle können Sie die Einfügeposition jedes Elements genau steuern. Benutzer können über den Index (die Position des Elements in der Liste, ähnlich einem Array-Index), der dem Array von Java ähnelt, auf Elemente in der Liste zugreifen.

Im Gegensatz zum unten erwähnten Set erlaubt List die gleichen Elemente.

Zusätzlich zur notwendigen iterator()-Methode der Collection-Schnittstelle bietet List auch eine listIterator()-Methode, die eine ListIterator-Schnittstelle zurückgibt. Im Vergleich zur Standard-Iterator-Schnittstelle verfügt ListIterator über einige weitere add()-Methoden und andere Methoden Fügen Sie Elemente hinzu, löschen Sie sie, legen Sie sie fest und bewegen Sie sich vorwärts oder rückwärts.

Gemeinsame Klassen, die die List-Schnittstelle implementieren, sind LinkedList, ArrayList, Vector und Stack.

LinkedList-Klasse

LinkedList implementiert die List-Schnittstelle und lässt Nullelemente zu. Darüber hinaus stellt LinkedList zusätzliche Get-, Remove- und Insert-Methoden am Anfang oder Ende von LinkedList bereit. Diese Operationen ermöglichen die Verwendung von LinkedList als Stack, Warteschlange oder Deque.

Beachten Sie, dass LinkedList keine synchronisierten Methoden hat. Wenn mehrere Threads gleichzeitig auf eine Liste zugreifen, müssen sie die Zugriffssynchronisierung selbst implementieren. Eine Lösung besteht darin, beim Erstellen der Liste eine synchronisierte Liste zu erstellen:

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

ArrayList class

ArrayList implementiert ein Array variabler Größe. Es erlaubt alle Elemente, einschließlich null. ArrayList ist nicht synchronisiert. Die Laufzeit der

size-, isEmpty-, get- und set-Methoden ist konstant. Allerdings sind die Kosten der Add-Methode eine amortisierte Konstante, und das Addieren von n Elementen erfordert O(n) Zeit. Andere Methoden haben eine lineare Laufzeit.

Jede ArrayList-Instanz verfügt über eine Kapazität (Capacity), die der Größe des Arrays entspricht, das zum Speichern von Elementen verwendet wird. Diese Kapazität erhöht sich automatisch, wenn neue Elemente hinzugefügt werden, der Wachstumsalgorithmus ist jedoch nicht definiert. Wenn eine große Anzahl von Elementen eingefügt werden muss, kann die Methode „sichsureCapacity“ aufgerufen werden, um die Kapazität der ArrayList vor dem Einfügen zu erhöhen und so die Einfügeeffizienz zu verbessern.
Wie LinkedList ist auch ArrayList nicht synchronisiert.

Vector-Klasse

Vector ist ArrayList sehr ähnlich, aber Vector ist synchronisiert. Obwohl der von Vector erstellte Iterator dieselbe Schnittstelle hat wie der von ArrayList erstellte Iterator, weil Vector synchronisiert ist, ändert ein anderer Thread den Status des Vectors, wenn ein Iterator erstellt und verwendet wird (z. B. indem er ein Element hinzufügt oder entfernt). , ConcurrentModificationException wird beim Aufruf der Iterator-Methode ausgelöst, daher muss die Ausnahme abgefangen werden.

Stack-Klasse

Stack erbt von Vector und implementiert einen Last-In-First-Out-Stack. Stack bietet 5 zusätzliche Methoden, mit denen Vector als Stack verwendet werden kann. Die grundlegenden Push- und Pop-Methoden sowie die Peek-Methode holen sich das Element oben im Stapel, die leere Methode testet, ob der Stapel leer ist, und die Suchmethode erkennt die Position eines Elements im Stapel. Der Stapel ist nach seiner Erstellung ein leerer Stapel.

Set-Schnittstelle

Set ist eine Sammlung, die keine doppelten Elemente enthält, d. h. zwei beliebige Elemente e1 und e2 haben e1.equals(e2)=false und Set hat höchstens ein Nullelement.
Offensichtlich unterliegt der Set-Konstruktor der Einschränkung, dass der übergebene Collection-Parameter keine doppelten Elemente enthalten darf.
Bitte beachten Sie: Mit veränderlichen Objekten muss vorsichtig umgegangen werden. Wenn ein veränderliches Element in einem Set seinen Zustand ändert und Object.equals(Object)=true verursacht, führt dies zu einigen Problemen.

Kartenoberfläche

Bitte beachten Sie, dass Map nicht die Collection-Schnittstelle erbt, die den Schlüssel zur Wertezuordnung bereitstellt. Eine Map kann nicht denselben Schlüssel enthalten und jeder Schlüssel kann nur einen Wert zuordnen. Die Map-Schnittstelle bietet drei Arten von Satzansichten. Der Inhalt der Karte kann als Satz von Schlüsselsätzen, Satz von Wertsätzen oder Satz von Schlüsselwertzuordnungen betrachtet werden.

Hashtable-Klasse

Hashtable erbt die Map-Schnittstelle und implementiert eine Hash-Tabelle für die Schlüsselwertzuordnung. Als Schlüssel oder Wert kann jedes Nicht-Null-Objekt verwendet werden.
Um Daten hinzuzufügen, verwenden Sie put(key, value) und um Daten zu entfernen, verwenden Sie get(key). Der Zeitaufwand dieser beiden Grundoperationen ist konstant.

Hashtable passt die Leistung über zwei Parameter an: Anfangskapazität und Auslastungsfaktor. Normalerweise erreicht der Standardlastfaktor 0,75 ein besseres Gleichgewicht zwischen Zeit und Raum. Durch Erhöhen des Auslastungsfaktors kann Platz gespart werden, die entsprechende Suchzeit erhöht sich jedoch, was sich auf Vorgänge wie „Abrufen“ und „Put“ auswirkt.

Ein einfaches Beispiel für die Verwendung von Hashtable ist wie folgt: Geben Sie 1, 2 und 3 in Hashtable ein, und ihre Schlüssel sind jeweils „eins“, „zwei“ und „drei“:
Hashtable-Nummern = new Hashtable();
numbers.put(“one”, new Integer(1));
numbers.put(“two”, new Integer(2));
numbers.put(“Three”, new Integer(3));

Um eine Zahl wie 2 herauszunehmen, verwenden Sie den entsprechenden Schlüssel:

Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);
System.out.println(“two = ” + n);

Da es sich um einen Schlüssel handelt, bestimmt das Objekt die Position des entsprechenden Werts durch Berechnung seiner Hash-Funktion. Daher muss jedes als Schlüssel verwendete Objekt die Methoden hashCode und equal implementieren. Die Methoden hashCode und equal erben von der Stammklasse Object. Wenn Sie eine benutzerdefinierte Klasse als Schlüssel verwenden, seien Sie gemäß der Definition der Hash-Funktion sehr vorsichtig, wenn die beiden Objekte gleich sind, d. h. obj1.equals( obj2)=true, dann muss ihr HashCode gleich sein, aber wenn zwei Objekte unterschiedlich sind, ist ihr HashCode nicht unbedingt unterschiedlich. Wenn der HashCode zweier verschiedener Objekte gleich ist, wird dieses Phänomen als Konflikt bezeichnet Der Zeitaufwand für den Betrieb der Hash-Tabelle erhöht sich. Versuchen Sie daher, eine genau definierte hashCode()-Methode zu definieren, um die Hash-Tabellenoperationen zu beschleunigen.
Wenn dasselbe Objekt unterschiedliche Hash-Codes hat, führt die Operation der Hash-Tabelle zu unerwarteten Ergebnissen (die erwartete Get-Methode gibt null zurück. Um dieses Problem zu vermeiden, müssen Sie sich nur eines merken: Überschreiben Sie die Methoden „equals“ und „hashCode“) zur gleichen Zeit, anstatt nur eines davon zu schreiben. Hashtable ist synchron.

HashMap-Klasse

HashMap ähnelt Hashtable, außer dass HashMap asynchron ist und Null zulässt, d. h. Nullwert und Nullschlüssel. , aber wenn HashMap als Sammlung behandelt wird (die Methode „values()“ kann eine Sammlung zurückgeben), ist der Zeitaufwand ihrer Iterationsunteroperationen proportional zur Kapazität der HashMap. Wenn die Leistung iterativer Operationen sehr wichtig ist, sollten Sie daher die Anfangskapazität von HashMap nicht zu hoch oder den Lastfaktor zu niedrig einstellen.

WeakHashMap-Klasse

WeakHashMap ist eine verbesserte HashMap, die „schwache Referenzen“ auf Schlüssel implementiert. Wenn ein Schlüssel nicht mehr extern referenziert wird, kann der Schlüssel von GC recycelt werden.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWas sind die Unterschiede zwischen Javas Collection und Map?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!