自学列式List/Map/Collections

2024-04-29 11:58

本文主要是介绍自学列式List/Map/Collections,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

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运行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是一种不包含重复的元素的Collection,即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)==false,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。

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。
  Hashtable是同步的。

HashMap类
  HashMap和Hashtable类似,不同之处在于HashMap是非同步的,并且允许null,即null
value和null
key。,但是将HashMap视为Collection时(values()方法可返回Collection),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的初始化容量设得过高,或者load
factor过低。

WeakHashMap类
  WeakHashMap是一种改进的HashMap,它对key实行“弱引用”,如果一个key不再被外部所引用,那么该key可以被GC回收。

总结
  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

boolean
add(E e)
确保此 collection 包含指定的元素(可选操作)。
boolean
addAll(Collection

这篇关于自学列式List/Map/Collections的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/946030

相关文章

Java中List的contains()方法的使用小结

《Java中List的contains()方法的使用小结》List的contains()方法用于检查列表中是否包含指定的元素,借助equals()方法进行判断,下面就来介绍Java中List的c... 目录详细展开1. 方法签名2. 工作原理3. 使用示例4. 注意事项总结结论:List 的 contain

SpringBoot如何通过Map实现策略模式

《SpringBoot如何通过Map实现策略模式》策略模式是一种行为设计模式,它允许在运行时选择算法的行为,在Spring框架中,我们可以利用@Resource注解和Map集合来优雅地实现策略模式,这... 目录前言底层机制解析Spring的集合类型自动装配@Resource注解的行为实现原理使用直接使用M

java streamfilter list 过滤的实现

《javastreamfilterlist过滤的实现》JavaStreamAPI中的filter方法是过滤List集合中元素的一个强大工具,可以轻松地根据自定义条件筛选出符合要求的元素,本文就来... 目录1. 创建一个示例List2. 使用Stream的filter方法进行过滤3. 自定义过滤条件1. 定

C++ 各种map特点对比分析

《C++各种map特点对比分析》文章比较了C++中不同类型的map(如std::map,std::unordered_map,std::multimap,std::unordered_multima... 目录特点比较C++ 示例代码 ​​​​​​代码解释特点比较1. std::map底层实现:基于红黑

如何通过Golang的container/list实现LRU缓存算法

《如何通过Golang的container/list实现LRU缓存算法》文章介绍了Go语言中container/list包实现的双向链表,并探讨了如何使用链表实现LRU缓存,LRU缓存通过维护一个双向... 目录力扣:146. LRU 缓存主要结构 List 和 Element常用方法1. 初始化链表2.

JavaScript中的Map用法完全指南

《JavaScript中的Map用法完全指南》:本文主要介绍JavaScript中Map用法的相关资料,通过实例讲解了Map的创建、常用方法和迭代方式,还探讨了Map与对象的区别,并通过一个例子展... 目录引言1. 创建 Map2. Map 和对象的对比3. Map 的常用方法3.1 set(key, v

python中列表list切分的实现

《python中列表list切分的实现》列表是Python中最常用的数据结构之一,经常需要对列表进行切分操作,本文主要介绍了python中列表list切分的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家... 目录一、列表切片的基本用法1.1 基本切片操作1.2 切片的负索引1.3 切片的省略二、列表切分的高

java两个List的交集,并集方式

《java两个List的交集,并集方式》文章主要介绍了Java中两个List的交集和并集的处理方法,推荐使用Apache的CollectionUtils工具类,因为它简单且不会改变原有集合,同时,文章... 目录Java两个List的交集,并集方法一方法二方法三总结java两个List的交集,并集方法一

Golang中map缩容的实现

《Golang中map缩容的实现》本文主要介绍了Go语言中map的扩缩容机制,包括grow和hashGrow方法的处理,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录基本分析带来的隐患为什么不支持缩容基本分析在 Go 底层源码 src/runtime/map.go 中,扩缩容的处理方法是 grow

Java集合中的List超详细讲解

《Java集合中的List超详细讲解》本文详细介绍了Java集合框架中的List接口,包括其在集合中的位置、继承体系、常用操作和代码示例,以及不同实现类(如ArrayList、LinkedList和V... 目录一,List的继承体系二,List的常用操作及代码示例1,创建List实例2,增加元素3,访问元