JAVA中集合map,set,list详解

时间：2022-09-03 17:09:19

JAVA中集合map,set,list详解

在JAVA的util包中有两个所有集合的父接口Collection和Map,它们的父子关系：
           java.util
        +Collection 这个接口extends自 --java.lang.Iterable接口
           +List 接口
              -ArrayList 类
              -LinkedList 类
              -Vector 类     此类是实现同步的

           +Queue 接口
              +不常用，在此不表.

           +Set 接口
              +SortedSet 接口
                 -TreeSet 类
              -HashSet

        +Map 接口
          -HashMap 类 (除了不同步和允许使用 null 键/值之外,与 Hashtable 大致相同.)
          -Hashtable 类 此类是实现同步的,不允许使用 null 键值
          +SortedMap 接口
             -TreeMap 类

          以下对众多接口和类的简单说明：首先不能不先说一下数组（Array）

 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、Java2容器类类库的用途是“保存对象”，它分为两类，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

　Map----一组成对的“键值对”对象，即其元素是成对的对象，最典型的应用就是数据字典，并且还有其它广泛的应用。另外，Map可以返回其所有键组成的Set和其所有值组成的Collection，或其键值对组成的Set，并且还可以像数组一样扩展多维Map，只要让Map中键值对的每个“值”是一个Map即可。

　Collection下 1.迭代器

　　迭代器是一种设计模式，它是一个对象，它可以遍历并选择序列中的对象，而开发人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常被称为“轻量级”对象，因为创建它的代价小。

　　Java中的Iterator功能比较简单，并且只能单向移动：

　　(1) 使用方法iterator()要求容器返回一个Iterator。第一次调用Iterator的next()方法时，它返回序列的第一个元素。注意：iterator()方法是java.lang.Iterable接口,被Collection继承。


　　(2) 使用next()获得序列中的下一个元素。

　　(3) 使用hasNext()检查序列中是否还有元素。

　　(4) 使用remove()将迭代器新返回的元素删除。

　　Iterator是Java迭代器最简单的实现，为List设计的ListIterator具有更多的功能，它可以从两个方向遍历List，也可以从List中插入和删除元素。

　　2.List的功能方法

　　List(interface): 次序是List最重要的特点；它确保维护元素特定的顺序。List为Collection添加了许多方法，使得能够向List中间插入与移除元素(只推荐LinkedList使用)。一个List可以生成ListIterator，使用它可以从两个方向遍历List，也可以从List中间插入和删除元素。

　　ArrayList: 由数组实现的List。它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只应该用来由后向前遍历ArrayList，而不是用来插入和删除元素，因为这比LinkedList开销要大很多。

　　LinkedList: 由列表实现的List。对顺序访问进行了优化，向List中间插入与删除得开销不大，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(没有在任何接口或基类中定义过)使得LinkedList可以当作堆栈、队列和双向队列使用。

　　3.Set的功能方法

　　Set(interface): 存入Set的每个元素必须是唯一的，这也是与List不同的，因为Set不保存重复元素。加入Set的Object必须定义equals()方法以确保对象的唯一性。Set与Collection有完全一样的接口。Set接口不保证维护元素的次序。

　　HashSet: HashSet能快速定位一个元素，存入HashSet的对象必须定义hashCode()。

　　TreeSet: 保持次序的Set，底层为树结构。使用它可以从Set中提取有序的序列。

　　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)。于是在使用迭代器遍历Set时，结果会按元素插入的次序显示。

　　HashSet采用散列函数对元素进行排序，这是专门为快速查询而设计的；TreeSet采用红黑树的数据结构进行排序元素；LinkedHashSet内部使用散列以加快查询速度，同时使用链表维护元素的次序，使得看起来元素是以插入的顺序保存的。需要注意的是，生成自己的类时，Set需要维护元素的存储顺序，因此要实现Comparable接口并定义compareTo()方法。

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。


下面代码附上以供参考

  1. public class TestApp {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         //List-->数组  
  5.         List<String> list = new ArrayList<String>();  
  6.         list.add("蹇伟");  
  7.         list.add("Jerval");  
  8.         list.add("杰威");  
  9.         Object[] objects = list.toArray();//返回Object数组  
  10.         System.out.println("objects:"+Arrays.toString(objects));  
  11.         String[] strings1 = new String[list.size()];  
  12.         list.toArray(strings1);//将转化后的数组放入已经创建好的对象中  
  13.         System.out.println("strings1:"+Arrays.toString(strings1));  
  14.         String[] strings2 = list.toArray(new String[0]);//将转化后的数组赋给新对象  
  15.         System.out.println("strings2:"+Arrays.toString(strings2));  
  16.         //数组-->List  
  17.         String[] ss = {"JJ","KK"};  
  18.         List<String> list1 = Arrays.asList(ss);  
  19.         List<String> list2 = Arrays.asList("AAA","BBB");  
  20.         System.out.println(list1);  
  21.         System.out.println(list2);  
  22.         //List-->Set  
  23.         List<String> list3 = new ArrayList<String>(new HashSet<String>());   
  24.         //Set-->List  
  25.         Set<String> set = new HashSet<String>(new ArrayList<String>());  
  26.         //数组-->Set  
  27.         String[] strs = {"AA","BB"};  
  28.         Set<String> set2 = new HashSet<String>(Arrays.asList(strs));  
  29.         System.out.println(set2);  
  30.         //Set-->数组  
  31.         Set<String> set3 = new HashSet<String>(Arrays.asList("PP","OO"));  
  32.         String[] strSet = new String[set3.size()];  
  33.         set3.toArray(strSet);  
  34.         System.out.println(Arrays.toString(strSet));  
  35.         //Map操作  
  36.         Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();  
  37.         map.put("YYY", "UUU");  
  38.         map.put("RRR", "TTT");  
  39.         // 将键转化为Set    
  40.         Set<String> mapKeySet = map.keySet();  
  41.         // 将值转化为Set    
  42.         Set<String> mapValuesSet = new HashSet<String>(map.values());  
  43.         // 将值转化为List    
  44.         List<String> mapValuesList = new ArrayList<String>(map.values());  
  45.   
  46.     }  
  47. }  

java如何遍历map

package test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class TestMap {

//循环遍历map的方法
public static void main(String[] args) {
Map<String, Integer> tempMap = new HashMap<String, Integer>();
tempMap.put("a", 1);
tempMap.put("b", 2);
tempMap.put("c", 3);
// JDK1.4中
// 遍历方法一 hashmap entrySet() 遍历
System.out.println("方法一");
Iterator it = tempMap.entrySet().iterator();
while (it.hasNext()) {
Map.Entry entry = (Map.Entry) it.next();
Object key = entry.getKey();
Object value = entry.getValue();
System.out.println("key=" + key + " value=" + value);
}
System.out.println("");
// JDK1.5中,应用新特性For-Each循环
// 遍历方法二
System.out.println("方法二");
for (Map.Entry<String, Integer> entry : tempMap.entrySet()) {
String key = entry.getKey().toString();
String value = entry.getValue().toString();
System.out.println("key=" + key + " value=" + value);
}
System.out.println("");

// 遍历方法三 hashmap keySet() 遍历
System.out.println("方法三");
for (Iterator i = tempMap.keySet().iterator(); i.hasNext();) {
Object obj = i.next();
System.out.println(obj);// 循环输出key
System.out.println("key=" + obj + " value=" + tempMap.get(obj));
}
for (Iterator i = tempMap.values().iterator(); i.hasNext();) {
Object obj = i.next();
System.out.println(obj);// 循环输出value
}
System.out.println("");

// 遍历方法四 treemap keySet()遍历
System.out.println("方法四");
for (Object o : tempMap.keySet()) {
System.out.println("key=" + o + " value=" + tempMap.get(o));
}
System.out.println("11111");

// java如何遍历Map <String, ArrayList> map = new HashMap <String,
// ArrayList>();
System.out
.println("java 遍历Map <String, ArrayList> map = new HashMap <String, ArrayList>();");
Map<String, ArrayList> map = new HashMap<String, ArrayList>();
Set<String> keys = map.keySet();
Iterator<String> iterator = keys.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String key = iterator.next();
ArrayList arrayList = map.get(key);
for (Object o : arrayList) {
System.out.println(o + "遍历过程");
}
}
System.out.println("2222");
Map<String, List> mapList = new HashMap<String, List>();
for (Map.Entry entry : mapList.entrySet()) {
String key = entry.getKey().toString();
List<String> values = (List) entry.getValue();
for (String value : values) {
System.out.println(key + " --> " + value);
}
}
}
}


 

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