Java基础之集合框架

时间：2022-04-27 19:40:47

概述

Java集合工具包包含了常用的数据结构：集合、链表、队列、栈、数组、映射等。Java集合工具包位置是java.util.*（除了并发集合java.util.concurrent）；其总体框架图如下所示：

Java基础之集合框架

  • 设计了三个核心接口：java.util.Collection ，java.lang.Iterable，java.util.Map；
  • 一般情况下，我们都是配合泛型来使用 Collections；
  • 通常情况下，为了更好的使用 Collections，我们需要覆盖equals()和 hashCode()。

List & Set & Map对比

重复对象

List 允许，Set 不允许，而Map中键对象必须唯一。

排序

List 有序，Set 一般无序，而Map也没有规定顺序。

  • 某些 Set 实现比如 LinkedHashSet 还是保持了每个元素的插入顺序。
  • 此外 SortedSet 的实现 TreeSet ， SortedMap的实现 TreeMap 也通过 Comparator 或者 Comparable 维护了一个排序顺序。

NULL值

List允许多个null值，Set允许一个null值，Map可以有多个null值和最多一个null键。

  • Hashtable 既不允许 null 键也不允许 null 值。

流行实现

Collection(单列)

List(有序,可重复)

ArrayList

底层数据结构是数组，查询快，增删慢。线程不安全，效率高。

Vector

底层数据结构是数组，查询快，增删慢。线程安全，效率低.

LinkedList

底层数据结构是链表，查询慢，增删快。线程不安全，效率高。

Set(无序,唯一)

HashSet

底层数据结构是哈希表。线程不安全，效率高，基于HashMap实现。

  • 唯一性保证

依赖两个方法：hashCode()和equals()

TreeSet

底层数据结构是二叉树。线程不安全，效率高，基于TreeMap实现。

  • 唯一性保证

因为TreeSet内部的功能都是转发到TreeMap来实现，因此是调用TreeMap的规则。
故通过compare(Object o)的返回值是否为0来判断是否为同一元素。

  • 排序性保证

compare() == 0，元素不入集合。
compare() > 0 ,元素入右子树。
compare() < 0,元素入左子树。
1. 自然排序(元素具备比较性): 实现Comparable接口
2. 比较器排序(集合具备比较性): 实现Comparator接口

Map(双列 底层结构是针对键有效，跟值无关)

HashMap

底层数据结构是哈希表。线程不安全，效率高。

  • 唯一性保证

依赖两个方法：hashCode()和equals()

Hashtable

底层数据结构是哈希表。线程安全，效率低。

  • 唯一性保证

依赖两个方法：hashCode()和equals()

TreeMap

底层数据结构是二叉树。线程不安全，效率高。

  • 唯一性保证

通过compare(Object o)的返回值是否为0来判断是否为同一元素。

  • 顺序保证

    1. 自然排序(元素具备比较性): 实现Comparable接口
    2. 比较器排序(集合具备比较性): 实现Comparator接口

Comparable与Comparator

都是Java中用于实现对象的比较、排序的接口。

//Comparable
public class Student implements Comparable{
public int compareTo(Student another) {}
}
Collections.sort( studentList )

//Comparator
public class Student{}

class StudentComparator implements Comparator { 
public int compare(Student one, Student another) {}
}

Collections.sort( studentList , new StudentComparator());

集合选择

是否键值对?
        是：Map
            是否对键排序?
                是：TreeMap
                否：HashMap
            没有明确要求的情况下，使用HashMap。

        否：Collection
            是否唯一
                是：Set
                    是否对元素进行排序?
                        是：TreeSet
                        否：HashSet
                    没有明确要求的情况下，使用HashSet
                否：List
                    是否要安全：
                        是：Vector或者
                            List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());

                        否：ArrayList，LinkedList
                            查询多：ArrayList
                            增删多：LinkedList
                    没有明确要求的情况下，使用ArrayList

集合脑图

Java基础之集合框架

脑图地址： http://www.xmind.net/m/UPWK

参考：
Difference between Set, List and Map in Java - Interview question
Java集合干货系列-集合总体大纲
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