java資料結構有哪些

java資料結構有：1、List；2、Vector；3、ArrayList；4、LinkedList；5、Set；6、HashSet；7、LinkedHashSet；8、SortedSet；9、Map；10、HashMap 。

本文操作環境：windows10系統、java 1.8、thinkpad t480電腦。

Java中有幾種常用的資料結構，主要分為Collection和map兩個主要介面（介面只提供方法，並沒有提供實作），而程式中最終使用的資料結構是繼承自這些介面的資料結構類別。

Collection---->Collections   
Map----->SortedMap------>TreeMap          Map------>HashMap
Collection---->List----->(Vector \ ArryList \ LinkedList)
Collection---->Set------>(HashSet \ LinkedHashSet \ SortedSet)

List(介面)

List是有序的Collection，使用此介面能夠精確的控制每個元素插入的位置。使用者能夠使用索引（元素在List中的位置，類似於數組下 >標）來存取List中的元素，這類似於Java的陣列。

Vector

基於數組（Array）的List，其實就是封裝了數組所不具備的一些功能方便我們使用，所以它難易避免數組的限制，同時性能也不可能超越數組。所以，在可能的情況下，我們要多運用數組。另外很重要的一點就是Vector是線程同步的(sychronized)的，這也是Vector和ArrayList 的一個的重要區別。 

ArrayList

同Vector一樣是基於陣列上的鍊錶，但是不同的是ArrayList不是同步的。所以在效能上要比Vector好一些，但是當運行到多執行緒環境中時，可需要自己在管理執行緒的同步問題。

LinkedList

LinkedList不同於前面兩種List，它不是基於陣列的，所以不受陣列效能的限制。

它每一個節點（Node）都包含兩方面的內容： 

1.節點本身的資料（data）； 

2.下一個節點的資訊（ nextNode）。 

所以當對LinkedList做添加，刪除動作的時候就不用像基於陣列的ArrayList一樣，必須進行大量的資料移動。只要更改nextNode的相關資訊就可以實現了，這是LinkedList的優點。

List總結

所有的List中只能容納單一不同類型的物件所組成的表，而不是Key－Value鍵值對。例如：[ tom,1,c ]

所有的List中可以有相同的元素，例如Vector中可以有[ tom,koo,too,koo ]

所有的List中可以有null元素，例如[ tom,null,1 ]

基於Array的List（Vector，ArrayList）適合查詢，而LinkedList 適合添加，刪除操作

##Set(介面)

Set是不包含重複元素的Collection

HashSet

雖然Set同List都實作了Collection接口，但是他們的實作方式卻大不一樣。 List基本上都是以Array為基礎。但是Set則是在 HashMap的基礎上來實現的，這個就是Set和List的根本差別。 HashSet的儲存方式是把HashMap中的Key當作Set的對應儲存項目。看看 HashSet的add（Object obj）方法的實作就可以一目了然了。

LinkedHashSet

HashSet的一個子類，一個鍊錶。

SortedSet

有序的Set，透過SortedMap來實現的。

Map(介面)

Map 是一種把鍵物件和值物件進行關聯的容器，而一個值物件又可以是一個Map，依次類推，這樣就可形成一個多級映射。對於鍵對象來說，像Set一樣，一個Map容器​​中的鍵對像不允許重複，這是為了保持查找結果的一致性;如果有兩個鍵對像一樣，那麼你想得到那個鍵對象所對應的值對象時就有問題了，可能你得到的並不是你想的那個值對象，結果會造成混亂，所以鍵的唯一性很重要，也是符合集合的性質的。

當然在使用過程中，某個鍵所對應的值物件可能會發生變化，這時會依照最後一次修改的值物件與鍵對應。對於值物件沒有唯一性的要求，你可以將任意多個鍵都對應到一個值物件上，這不會發生任何問題（不過對你的使用卻可能會造成不便，你不知道你得到的到底是那一個鍵所對應的值物件）。

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HashMap

基於雜湊表的 Map 介面的實作。此實作提供所有可選的映射操作，並允許使用 null 值和 null 鍵。 (除了不同步且允許使用 null 之外，HashMap 類別與 Hashtable 大致相同。)此類不保證映射的順序，特別是它不保證該順序恆久不變。另外，HashMap是非執行緒安全的，也就是說在多執行緒的環境下，可能會有問題，而Hashtable是執行緒安全的。

TreeMap

TreeMap則是對鍵依序存放，

HashTable

（1）Hashtable 是散列列表，它儲存的內容是鍵值對(key-value)映射。

（2）Hashtable 繼承於Dictionary，實作了Map、Cloneable、java.io.Serializable介面。

（3）Hashtable 的函數都是同步的，這表示它是執行緒安全的。它的key、value都不可以為null。

幾個常用類別的區別 

1． ArrayList: 元素單一，效率高，多用於查詢 

2． Vector: 元素單一，執行緒安全，多用於查詢 

3． LinkedList:元素單個，多用於插入和刪除 

4． HashMap: 元素成對，元素可為空 

5． HashTable: 元素成對，線程安全，元素不可為空 

Vector、ArrayList和LinkedList 

大多數情況下，從效能上來說ArrayList最好，但是當集合內的元素需要頻繁插入、刪除時LinkedList會有比較好的表現，但是它們三個效能都比不上數組，另外Vector是執行緒同步的。所以： 

如果能用數組的時候(元素型別固定，數組長度固定)，請盡量使用數組來代替List； 

如果沒有頻繁的刪除插入操作，又不用考慮多執行緒問題，優先選擇ArrayList； 

如果在多執行緒條件下使用，可以考慮Vector； 

如果需要頻繁地刪除插入，LinkedList就有了用武之地； 

如果你什麼都不知道，用ArrayList沒錯。 

堆疊

堆疊是只能在某一端插入和刪除的特殊線性表。它按照先進後出的原則儲存數據，先進入的數據被壓入棧底，最後

的數據在棧頂，需要讀數據的時候從棧頂開始彈出數據（最後一個數據被第一個讀出來）。

隊列

一種特殊的線性表，它只允許在表的前端（front）進行刪除操作，而在表的後端（rear）進行插入操作。進行

插入操作的端稱為隊尾，進行刪除操作的端稱為隊頭。隊列中沒有元素時，稱為空隊列。

陣列

在程式設計中，為了處理方便， 把具有相同類型的若干變數依照有序的形式組織起來。這些按序排列的同類數

據元素的集合稱為數組。在C語言中，數組屬於構造資料型態。一個陣列可以分解為多個陣列元素，這些陣列

元素可以是基本資料型別或是建構型別。因此依數組元素的類型不同，數組又可分為數值數組、字元數組、指

針數組、結構數組等各種類別。

鍊錶

一種實體儲存單元上非連續、非順序的儲存結構，資料元素的邏輯順序是透過鍊錶中的指標連結順序來實現的。

鍊錶由一系列結點（鍊錶中每一個元素稱為結點）組成，結點可以在運行時動態產生。每個結點包括兩個部分：

一個是儲存資料元素的資料域，另一個是儲存下一個結點位址的指標域。

樹

樹是包含n（n>0）個結點的有窮集合K，且在K中定義了一個關係N，N滿足以下條件：

（1）有且僅有一個結點k0，他對於關係N來說沒有前驅，稱K0為樹的根結點。簡稱為根（root）

（2）除K0外，k中的每個結點，對於關係N來說有且僅有一個前驅。

（3）K中各結點，對關係N來說可以有m個後繼（m>=0）。

堆

在電腦科學中，堆是一種特殊的樹狀資料結構，每個結點都有一個值。通常我們所說的堆的資料結構，是指

二叉堆。堆的特徵是根結點的值最小（或最大），且根結點的兩個子樹也是一個堆。

散列表

若結構中存在關鍵字和K相等的記錄，則必定在f(K)的儲存位置上。由此，不需比較便可直接取得所查記錄。稱

這個對應關係f為雜湊函數(Hash function)，依這個想法建立的表為散列表。

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