JAVA有關集合類別的總結

一、集合與陣列

陣列（可以儲存基本資料型別）是用來存現物件的一種容器，但是陣列的長度固定，不適合在物件數量未知的情況下使用。

集合（只能儲存對象，物件類型可以不一樣）的長度可變，可在多數情況下使用。

二、層次關係

如圖所示：圖中，實線邊框的是實現類，折線邊框的是抽象類，而點線邊框的是接口

 

#Collection介面是集合類別的根接口，Java中沒有提供這個介面的直接的實作類別。但是卻讓其被繼承產生了兩個接口，就是Set和List。 Set中不能包含重複的元素。 List是一個有序的集合，可以包含重複的元素，提供了按索引存取的方式。

Map是Java.util套件中的另一個接口，它和Collection接口沒有關係，是相互獨立的，但是都屬於集合類別的一部分。 Map包含了key-value對。 Map不能包含重複的key，但可以包含相同的value。

Iterator，所有的集合類，都實現了Iterator接口，這是一個用於遍歷集合中元素的接口，主要包含以下三種方法：
1.hasNext()是否還有下一個元素。
2.next()傳回下一個元素。
3.remove()刪除目前元素。

三、幾個重要的介面和類別簡介

1、List（有序、可重複）
List裡存放的物件是有順序的，同時也是可以重複的，List關注的是索引，擁有一系列和索引相關的方法，查詢速度快。因為往list集合裡插入或刪除資料時，會伴隨著後面資料的移動，所有插入刪除資料速度都慢。

2、Set（無序、不能重複）
Set裡存放的物件是無序，不能重複的，集合中的物件不按特定的方式排序，只是簡單地把物件加入集合中。

3、Map（鍵值對、鍵唯一、值不唯一）
Map集合中儲存的是鍵值對，鍵不能重複，值可以重複。根據鍵得到值，對map集合遍歷時先得到鍵的set集合，對set集合進行遍歷，得到對應的值。

比較如下：

 

四、遍歷

 在類別集中提供了以下四種的常見輸出方式：

1）Iterator：迭代輸出，是使用最多的輸出方式。

2）ListIterator：是Iterator的子接口，專門用來輸出List中的內容。

3）foreach輸出：JDK1.5之後提供的新功能，可以輸出陣列或集合。

4）for迴圈

程式碼範例如下：

 for的形式：for（int i=0;i

 foreach的形式： for（int　i：arr）{...}

 iterator的形式：
Iterator it = arr.iterator();
while (it.hasNext()){ object o =it.next(); ...}

五、ArrayList和LinkedList

ArrayList和LinkedList在用法上沒有差別，但是在功能上還是有差別的。 LinkedList常用在增刪操作較多而查詢操作很少的情況下，ArrayList則相反。

六、Map集合

實作類別：HashMap、Hashtable、LinkedHashMap和TreeMap

HashMap 

#HashMap是最常用的Map，它根據鍵的HashCode值儲存數據，根據鍵可以直接獲取它的值，具有很快的存取速度，遍歷時，取得數據的順序是完全隨機的。因為鍵物件不可以重複，所以HashMap最多只允許一筆記錄的鍵為Null，允許多筆記錄的值為Null，是非同步的

Hashtable

Hashtable與HashMap類似，是HashMap的線程安全版，它支援線程的同步，即任一時刻只有一個線程能寫Hashtable，因此也導致了Hashtale在寫入時會比較慢，它繼承自Dictionary類，不同的是它不允許記錄的鍵或值為null，同時效率較低。

ConcurrentHashMap

線程安全，並且鎖定分離。 ConcurrentHashMap內部使用段(Segment)來表示這些不同的部分，每個段其實就是一個小的hash table，它們有自己的鎖。只要多個修改操作發生在不同的段落上，它們就可以並發進行。

LinkedHashMap

LinkedHashMap保存了記錄的插入順序，在用Iteraor遍歷LinkedHashMap時，先得到的記錄肯定是先插入的，在遍歷的時候會比HashMap慢，有HashMap的全部特性。

TreeMap

TreeMap實作SortMap接口，能夠把它保存的記錄根據鍵排序，預設是按鍵值的升序排序（自然順序），也可以指定排序的比較器，當用Iterator遍歷TreeMap時，所得到的記錄是排過序的。不允許key值為空，非同步的；

map的遍歷

第一種：KeySet()
將Map中所有的鍵存入到set集合中。因為set具備迭代器。所有可以迭代方式取出所有的鍵，再根據get方法。取得每一個鍵對應的值。 keySet():迭代後只能透過get()取key 。
取到的結果會亂序，是因為取得資料行主鍵的時候，使用了HashMap.keySet()方法，而這個方法回傳的Set結果，裡面的資料是亂序排放的。
典型用法如下：
Map map = new HashMap();
map.put("key1","lisi1");
map.put("key2","lisi2");
map.put("key3","lisi3");
map.put("key4","lisi4");  
//先取得map集合的所有鍵的set集合，keyset（ )
Iterator it = map.keySet().iterator();
 //取得迭代器
while(it.hasNext()){
Object key = it.next();
System.out.println(map.get(key));
}

第二種：entrySet（）
Set> entrySet( ) //傳回此映射中包含的映射關係的Set 視圖。 （一個關係就是一個鍵-值對），就是把(key-value)當作一個整體一對一對地存放到Set集合當中的。 Map.Entry表示映射關係。 entrySet()：迭代後可以e.getKey()，e.getValue()兩種方法來取key和value。回傳的是Entry介面。
典型用法如下：
Map map = new HashMap();
map.put("key1","lisi1");
map.put("key2","lisi2");
map.put("key3","lisi3");
map.put("key4","lisi4");
//將map集合中的映射關係取出，存入set集合
Iterator it = map.entrySet().iterator();
while(it.hasNext()){
Entry e =(Entry) it.next();
System.out .println("鍵"+e.getKey () + "的值為" + e.getValue());
}
建議使用第二種方式，即entrySet()方法，效率較高。
對於keySet其實遍歷了2次，一次是轉為iterator，一次就是從HashMap中取出key所對於的value。而entryset只是遍歷了第一次，它把key和value都放到了entry中，所以快了。兩種遍歷的遍歷時間相差還是很明顯的。

七、主要實作類別區別小結

Vector和ArrayList
1，vector是線程同步的，所以它也是線程安全的，而arraylist是線程異步的，是不安全的。如果不考慮到線程的安全因素，一般用arraylist效率比較高。
2，若集合中的元素的數目大於目前集合數組的長度時，vector增長率為目前數組長度的100%，而arraylist增長率為目前數組長度的50%。如果在集合中使用資料量比較大的數據，用vector有一定的優勢。
3，如果查找指定位置的數據，vector和arraylist使用的時間是相同的，如果頻繁的存取數據，這個時候使用vector和arraylist都可以。而如果移動一個指定位置會導致後面的元素都發生移動，這個時候就應該考慮到使用linklist,因為它移動一個指定位置的資料時其它元素不移動。
ArrayList 和Vector是採用數組方式存儲數據，此數組元素數大於實際存儲的數據以便增加和插入元素，都允許直接序號索引元素，但是插入數據要涉及到數組元素移動等內存操作，所以索引資料快，插入資料慢，Vector由於使用了synchronized方法（線程安全）所以性能上比ArrayList要差，LinkedList使用雙向鍊錶實現存儲，按序號索引資料需要進行向前或向後遍歷，但是插入資料時才需要記錄本項的前後項即可，所以插入數度較快。

arraylist和linkedlist
1.ArrayList是實作了基於動態陣列的資料結構，LinkedList基於鍊錶的資料結構。
2.對於隨機存取get和set，ArrayList覺得優於LinkedList，因為LinkedList要移動指標。
3.對於新增和刪除操作add和remove，LinedList比較佔優勢，因為ArrayList要移動資料。 這一點要看實際情況的。若只對單一資料插入或刪除，ArrayList的速度反而優於LinkedList。但若是批量隨機的插入刪除數據，LinkedList的速度大大優於ArrayList. 因為ArrayList每插入一條數據，要移動插入點及之後的所有數據。

HashMap與TreeMap
1、 HashMap透過hashcode對其內容進行快速查找，而TreeMap中所有的元素都保持著某種固定的順序，如果你需要得到一個有序的結果你就應該使用TreeMap（HashMap中元素的排列順序是不固定的）。
2、在Map 中插入、刪除和定位元素，HashMap是最好的選擇。但如果您要按自然順序或自訂順序遍歷鍵，那麼TreeMap會更好。使用HashMap要求新增的鍵類別明確定義了hashCode()和 equals()的實作。
兩個map中的元素一樣，但順序不一樣，導致hashCode()不一樣。
同樣做測試：
在HashMap中，同樣的值的map,順序不同，equals時，false;
而在treeMap中，同樣的值的map,順序不同,equals時，true，說明，treeMap在equals()時是整理順序了的。

HashTable與HashMap
1、同步性:Hashtable是執行緒安全的，也就是說是同步的，而HashMap是線程式不安全的，不是同步的。
2、HashMap允許存在一個為null的key，多個為null的value 。
3、hashtable的key和value都不允許為null。

		#是否有序	是否允許元素重複
#Collection		否	是
List			##是
Set	#AbstractSet	否	否
#	HashSet
	#TreeSet	是（用二元排序樹）
Map	#AbstractMap	否	使用key-value來映射和儲存數據，key必須唯一，value可以重複
	##HashMap
	#TreeMap	是（用二元排序樹）

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