浅谈集合框架

it2022-05-06  13

List

​ List是java集合框架种最常见的一个集合接口,直接从Collection继承而来;List集合是一个有序集合(内部的元素顺序按照添加顺序存储);List接口中包含几个常用的实现类:ArrayList、LinkedList、Vector(JDK1.0)

ArrayList:(数组列表),基于动态数组的实现

LinkedList: (链表),基于链表的实现

Vector:(数组列表),基于动态数组的实现

ArrayList

​ Arraylist是一个基于数组的动态数组实现,内部可以存储任何的数据类型的元素,提供了一系列的API用于简单的访问列表数据。

//不允许在对集合遍历时调用集合的remove方法更改元素,会抛出一个ConcurrentModificationException // for (Integer integer : list) { // list.remove(integer); // } //如果需要在遍历时删除,因该调用通过集合获取的迭代器对象自生的remove方可更改 Iterator<Integer> it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ int i = it.next(); //remove前要确保next()获取过元素,否则会出现IllegalStateException it.remove(); } }

List

List接口下常见的三个实现类:

 

ArrayList

LinkedList

Vector

注意事项:

ArrayList、LinkedList、Vector区别是什么?ArrayList:是基于动态数组的实现,内部的实现基于数组完成,因此在进行元素查找的时候只需要根据元素的索引即可快速找到,但是在更新时或者插入时,由于数组结构是连续的,元素一旦向中间插入,则后续的元素需要整体后移,效率低。ArrayList是线程不同步的实现,在多线程并发操作时不能保证数据的安全,但是效率高;另外ArrayList在进行容量扩充是增长原来的1.5倍(增长原来长度的一半);线程安全的ArrayList可以使用java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayListLinkedList:是基于双链表的实现,集合中元素的组织是通过元素的首尾指针连接,在进行数据修改时只需要改动指针的指向即可轻松实现,但是在进行查询的时候,需要从链表头依次搜索,因此修改时,效率较低.Vector:和ArrayList一样也是基于动态数组的实现,但是Vector是老式JDK(JDK1.0)中的一个动态数组类,提供的是一些线程安全(线程同步)的集合操作,因此,在多线程并发时,对数据的安全性会有一定保障,但是带来的影响就是效率低;另外Vector当容量不足时会在原来长度的基础上增长一倍(ArrayList增长一半)

 

 

Set

Collection接口还提供了另一个子接口Set,Set是一个无序集合,元素的存储顺序不是按照添加顺序存储(具体存储顺序跟使用的实现类有关);因为元素的存储是无序的,因此无法像List一样通过索引获取元素,所以对于Set集合中元素的获取只能通过迭代器进行迭代;另外Set集合中不允许出现重复的元素(不允许存在e1.equals(e2)),实际上是后出现的元素会覆盖原来存在的。

Set集合有两个常见的实现:

HashSet:基于散列算法(Hashtable)实现的元素存储顺序

TreeSet:基于二叉树中红黑树的实现,元素的排序方式需要通过实现Comparable或者Comparator接口完成

 

HashSet和TreeSet区别?

HashSet:基于Hash表实现的元素存储,内部元素的排序按照hash表中的地址进行排序,内部允许null值存在,但是不允许重复的元素,如果一旦出现重复的元素(此时hash值是已经存在的情况,不会将新的元素存储)。

TreeSet:基于树的实现,内部元素的排序需要通过提供排序比较器(Comparable,Comparator)进行实现;内部的元素必须是Comparable实现类(或者在创建TreeSet对象时提供Comparator比较器),并且由于比较器内部会使用到集合中的元素,因此元素不允许为null(会导致NullPointerException).

 

Map

Map接口是JDK1.2新增集合框架中的一种容器,Map集合内部的元素存储采用键值对(Key-Value)结构,key不允许重复,另外每一个key都会对应一个value对象;Map集合有三个常见实现类:

HashMap

TreeMap

Hashtable

HashMap、Hashtable、TreeMap的区别?

HashMap:是基于hash表的实现,是Map接口的一个实现类,内部的元素存储顺序是根据key的hash地址进行排序,因此,元素的顺序存储顺序可能跟添加的顺序不一致;HashMap使用链表加数组共同来实现元素存储;HashMap允许空键值出现,但是不允许重复的键存在(值可以重复);HashMap是线程不同步的实现,因此在操作数据时效率较高,但是线程并发是不能保障数据的一致性。如果多线程并发下使用建议使用:java.util.concurrent.ConcurrentHashMap****

Hashtable:Hashtable是集合框架出现之前的键值对集合解决方案,从Dictionary类(JDK1.0)继承而来,在JDk1.2出现Map接口后,Hashtable又从改接口实现,Hashtable不允许空键值出现,该类的实现是线程同步,因此在多线程并发操作时对数据的一致性有保障,但是效率低。

TreeMap:是基于二叉树中的红黑树实现,元素的存储按照键的自然顺序排序(键必须实现Comparable接口,或者在创建TreeMap对象时指定的Comparator比较器),TreeMap中的键必须是相同的数据类型,并且不允许空元素出现,同HashMap一样,TreeMap也是线程不同步的实现。


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