List、Set、Map之间的区别与联系

时间:2021-04-12 06:43:52

Collection:List、Set
Map:HashMap、HashTable

如何在它们之间选择


一、Array , Arrays

Java所有“存储及随机访问一连串对象”的做法,array是最有效率的一种。

1、
效率高,但容量固定且无法动态改变。
array还有一个缺点是,无法判断其中实际存有多少元素,length只是告诉我们array的容量。

2、Java中有一个Arrays类,专门用来操作array。
     arrays中拥有一组static函数,
equals():比较两个array是否相等。array拥有相同元素个数,且所有对应元素两两相等。
fill():将值填入array中。
sort():用来对array进行排序。
binarySearch():在排好序的array中寻找元素。
System.arraycopy():array的复制。


二、Collection , Map

若撰写程序时不知道究竟需要多少对象,需要在空间不足时自动扩增容量,则需要使用容器类库,array不适用。

1、Collection 和 Map 的区别

容器内每个为之所存储的元素个数不同。
Collection类型者,每个位置只有一个元素。
Map类型者,持有 key-value pair,像个小型数据库。

2、各自旗下的子类关系

Collection
     --List:将以特定次序存储元素。所以取出来的顺序可能和放入顺序不同。
           --ArrayList / LinkedList / Vector
     --Set : 不能含有重复的元素
           --HashSet / TreeSet
Map
     --HashMap
    --HashTable
    --TreeMap

3、其他特征

  List,Set,Map将持有对象一律视为Object型别。
  Collection、List、Set、Map都是接口,不能实例化。
    继承自它们的 ArrayList, Vector, HashTable, HashMap是具象class,这些才可被实例化。
  vector容器确切知道它所持有的对象隶属什么型别。vector不进行边界检查。


三、Collections

Collections是针对集合类的一个帮助类。提供了一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程完全化等操作。
相当于对Array进行类似操作的类——Arrays。
如,Collections.max(Collection coll); 取coll中最大的元素。
     Collections.sort(List list); 对list中元素排序

四、如何选择?

1、容器类和Array的区别、择取
    *   容器类仅能持有对象引用(指向对象的指针),而不是将对象信息copy一份至数列某位置。
    *   一旦将对象置入容器内,便损失了该对象的型别信息。

2、
   *   在各种Lists中,最好的做法是以ArrayList作为缺省选择。当插入、删除频繁时,使用LinkedList();
      Vector总是比ArrayList慢,所以要尽量避免使用。
   *   在各种Sets中,HashSet通常优于HashTree(插入、查找)。只有当需要产生一个经过排序的序列,才用TreeSet。
      HashTree存在的唯一理由:能够维护其内元素的排序状态。
   *   在各种Maps中
      HashMap用于快速查找。
   *   当元素个数固定,用Array,因为Array效率是最高的。

结论:最常用的是ArrayList,HashSet,HashMap,Array。


注意:

1、Collection没有get()方法来取得某个元素。只能通过iterator()遍历元素。
2、Set和Collection拥有一模一样的接口。
3、List,可以通过get()方法来一次取出一个元素。使用数字来选择一堆对象中的一个,get(0)...。(add/get)
4、一般使用ArrayList。用LinkedList构造堆栈stack、队列queue。

5、Map用 put(k,v) / get(k),还可以使用containsKey()/containsValue()来检查其中是否含有某个key/value。
    HashMap会利用对象的hashCode来快速找到key。
    *   hashing
        哈希码就是将对象的信息经过一些转变形成一个独一无二的int值,这个值存储在一个array中。
        我们都知道所有存储结构中,array查找速度是最快的。所以,可以加速查找。
     
        发生碰撞时,让array指向多个values。即,数组每个位置上又生成一个梿表。

6、Map中元素,可以将key序列、value序列单独抽取出来。
使用keySet()抽取key序列,将map中的所有keys生成一个Set。
使用values()抽取value序列,将map中的所有values生成一个Collection。

为什么一个生成Set,一个生成Collection?那是因为,key总是独一无二的,value允许重复。

 

相同:List和Set都是继承于collection接口

 

不同:1.允不允许重复

       List允许重复,而Set则不允许。

       List

       ArrayList:由数组实现的List。允许对元素进行快速随机访问,但是向List中间插入与移除元素的速度很慢。ListIterator只适合用来由后向前遍历ArrayList,而不是用来插入和删除元素,因此再用它进行删除和插入数据的时候很慢。

         LinkedList:对顺序访问进行了优化,向List中间插入与删除时速度较快,随机访问则相对较慢(可用ArrayList代替)。它具有方法addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst()、removeLast(),这些方法使LinkedList可以当作堆栈、队列和双向队列使用。

     2.有无顺序

       List是有序的,而Set不是(但准确来说说Set是一种无序的是不正确的.Set只是一个不包含重复元素的集合,Set中的LinkedHashSet, TreeSet等都是有一定顺序的,只有HashSet是无序的,存入HashSetd的对象必须定义hashcode)。

       Set

           TreeSet:TreeSet的底层为树状结构,可以从中有序的提取数据。

           HashSet:HashSet是无序的,存入HashSetd的对象必须定义hashcode。

           LinkedHashSet:具有HashSet的查询速度,且内部使用链表维护元素的顺序(插入的次序)。在使用迭代器遍历Set时,结果会按元素插入的次序显示

        

有序和无序的概念

       有序指的是存储顺序和添加顺序是相同的,并且可通过它的下标进行访问。而无序则刚好相反,它存储顺序和添加顺序无关,它是没有下标的,当然也就不能通过下标访问喽!Set中的TreeSet是无序的但有时排好序的。

 

 一些用法的例子

        ArrayListCollection:List、Set
Map:HashMap、HashTable


如何在它们之间选择




一、Array , Arrays


Java所有“存储及随机访问一连串对象”的做法,array是最有效率的一种。


1、
效率高,但容量固定且无法动态改变。
array还有一个缺点是,无法判断其中实际存有多少元素,length只是告诉我们array的容量。


2、Java中有一个Arrays类,专门用来操作array。
     arrays中拥有一组static函数,
equals():比较两个array是否相等。array拥有相同元素个数,且所有对应元素两两相等。
fill():将值填入array中。
sort():用来对array进行排序。
binarySearch():在排好序的array中寻找元素。
System.arraycopy():array的复制。




二、Collection , Map


若撰写程序时不知道究竟需要多少对象,需要在空间不足时自动扩增容量,则需要使用容器类库,array不适用。


1、Collection 和 Map 的区别


容器内每个为之所存储的元素个数不同。
Collection类型者,每个位置只有一个元素。
Map类型者,持有 key-value pair,像个小型数据库。


2、各自旗下的子类关系


Collection
     --List:将以特定次序存储元素。所以取出来的顺序可能和放入顺序不同。
           --ArrayList / LinkedList / Vector
     --Set : 不能含有重复的元素
           --HashSet / TreeSet
Map
     --HashMap
    --HashTable
    --TreeMap


3、其他特征


*   List,Set,Map将持有对象一律视为Object型别。
*   Collection、List、Set、Map都是接口,不能实例化。
    继承自它们的 ArrayList, Vector, HashTable, HashMap是具象class,这些才可被实例化。
*   vector容器确切知道它所持有的对象隶属什么型别。vector不进行边界检查。




三、Collections


Collections是针对集合类的一个帮助类。提供了一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程完全化等操作。
相当于对Array进行类似操作的类——Arrays。
如,Collections.max(Collection coll); 取coll中最大的元素。
     Collections.sort(List list); 对list中元素排序


四、如何选择?


1、容器类和Array的区别、择取
    *   容器类仅能持有对象引用(指向对象的指针),而不是将对象信息copy一份至数列某位置。
    *   一旦将对象置入容器内,便损失了该对象的型别信息。


2、
   *   在各种Lists中,最好的做法是以ArrayList作为缺省选择。当插入、删除频繁时,使用LinkedList();
      Vector总是比ArrayList慢,所以要尽量避免使用。
   *   在各种Sets中,HashSet通常优于HashTree(插入、查找)。只有当需要产生一个经过排序的序列,才用TreeSet。
      HashTree存在的唯一理由:能够维护其内元素的排序状态。
   *   在各种Maps中
      HashMap用于快速查找。
   *   当元素个数固定,用Array,因为Array效率是最高的。


结论:最常用的是ArrayList,HashSet,HashMap,Array。




注意:


1、Collection没有get()方法来取得某个元素。只能通过iterator()遍历元素。
2、Set和Collection拥有一模一样的接口。
3、List,可以通过get()方法来一次取出一个元素。使用数字来选择一堆对象中的一个,get(0)...。(add/get)
4、一般使用ArrayList。用LinkedList构造堆栈stack、队列queue。


5、Map用 put(k,v) / get(k),还可以使用containsKey()/containsValue()来检查其中是否含有某个key/value。
    HashMap会利用对象的hashCode来快速找到key。
    *   hashing
        哈希码就是将对象的信息经过一些转变形成一个独一无二的int值,这个值存储在一个array中。
        我们都知道所有存储结构中,array查找速度是最快的。所以,可以加速查找。
     
        发生碰撞时,让array指向多个values。即,数组每个位置上又生成一个梿表。


6、Map中元素,可以将key序列、value序列单独抽取出来。
使用keySet()抽取key序列,将map中的所有keys生成一个Set。
使用values()抽取value序列,将map中的所有values生成一个Collection。


为什么一个生成Set,一个生成Collection?那是因为,key总是独一无二的,value允许重复。
 
相同:List和Set都是继承于collection接口
 
不同:1.允不允许重复
       List允许重复,而Set则不允许。
       List
       ArrayList:由数组实现的List。允许对元素进行快速随机访问,但是向List中间插入与移除元素的速度很慢。ListIterator只适合用来由后向前遍历ArrayList,而不是用来插入和删除元素,因此再用它进行删除和插入数据的时候很慢。
         LinkedList:对顺序访问进行了优化,向List中间插入与删除时速度较快,随机访问则相对较慢(可用ArrayList代替)。它具有方法addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst()、removeLast(),这些方法使LinkedList可以当作堆栈、队列和双向队列使用。
     2.有无顺序
       List是有序的,而Set不是(但准确来说说Set是一种无序的是不正确的.Set只是一个不包含重复元素的集合,Set中的LinkedHashSet, TreeSet等都是有一定顺序的,只有HashSet是无序的,存入HashSetd的对象必须定义hashcode)。
       Set
           TreeSet:TreeSet的底层为树状结构,可以从中有序的提取数据。
           HashSet:HashSet是无序的,存入HashSetd的对象必须定义hashcode。
           LinkedHashSet:具有HashSet的查询速度,且内部使用链表维护元素的顺序(插入的次序)。在使用迭代器遍历Set时,结果会按元素插入的次序显示
        
有序和无序的概念
       有序指的是存储顺序和添加顺序是相同的,并且可通过它的下标进行访问。而无序则刚好相反,它存储顺序和添加顺序无关,它是没有下标的,当然也就不能通过下标访问喽!Set中的TreeSet是无序的但有时排好序的。
 
 一些用法的例子
        ArrayList
         {
             ArrayList arraylist = new ArrayList();
            //指定索引加入值
             arraylist.add(0, "end");
             // 如果现有2个值,我加入索引为5的那么就会出现异常
             for (int i = 0; i < 2; i++) {
                 arraylist.add(i, String.valueOf(i));
             }
             System.out.println("ArrayList:");
             for (int i = 0; i < arraylist.size(); i++) {
                 System.out.print(arraylist.get(i) + ";");
             }
             arraylist.add("0");//直接加入值到ArrayList的最后
             arraylist.add("0");
             System.out.print(" ArrayList's lastIndexOf("0") is "
                     + arraylist.lastIndexOf("0"));
         }
       HashSet
         {
             HashSet hashset = new HashSet();//一个绝对不能重复的类型
             hashset.add("c");
             hashset.add("b");
             hashset.add("a");
             hashset.add("a");
             hashset.add("b");
             System.out.println(" HashSet:");
             System.out.println(hashset);
             Iterator iterator = hashset.iterator();//取出元素
             while (iterator.hasNext()) {
                 System.out.print(iterator.next() + ";");
             }

         {

             ArrayList arraylist = new ArrayList();

            //指定索引加入值

             arraylist.add(0, "end");

             // 如果现有2个值,我加入索引为5的那么就会出现异常

             for (int i = 0; i < 2; i++) {

                 arraylist.add(i, String.valueOf(i));

             }

             System.out.println("ArrayList:");

             for (int i = 0; i < arraylist.size(); i++) {

                 System.out.print(arraylist.get(i) + ";");

             }

             arraylist.add("0");//直接加入值到ArrayList的最后

             arraylist.add("0");

             System.out.print(" ArrayList's lastIndexOf("0") is "

                     + arraylist.lastIndexOf("0"));

         }

       HashSet

         {

             HashSet hashset = new HashSet();//一个绝对不能重复的类型

             hashset.add("c");

             hashset.add("b");

             hashset.add("a");

             hashset.add("a");

             hashset.add("b");

             System.out.println(" HashSet:");

             System.out.println(hashset);

             Iterator iterator = hashset.iterator();//取出元素

             while (iterator.hasNext()) {

                 System.out.print(iterator.next() + ";");

             }