走進Java中的持有對象(容器類)之一容器分類

時間 2019-11-19

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Java容器能夠說是加強程序員編程能力的基本工具，本系列將帶您深刻理解容器類。 java

容器的用途

若是對象的數量與生命週期都是固定的，天然咱們也就不須要很複雜的數據結構。程序員

咱們能夠經過建立引用來持有對象，如編程

Class clazz;

也能夠經過數組來持有多個對象，如數組

Class[] clazs = new Class[10];

然而，通常狀況下，咱們並不知道要建立多少對象，或者以何種方式建立對象。數組顯然只能建立固定長度的對象，爲了使程序變得更加靈活與高效，Java類庫提供了一套完整的容器類，具有完善的方法來解決上述問題。安全

2. 容器的類別 數據結構

觀察上圖，咱們能夠得出容器主要分爲兩種類型，兩個接口Collection與Map定義了兩類不一樣的對象存儲方式。 dom

Collection用以保存單一的元素，Map保存關聯鍵值對。經過泛型來指定容器存放的數據類型。 Iterator 設計的目的是在未知容器具體的類型的狀況下，用來遍歷容器元素。剩下的容器類型都是繼承了這兩個接口。函數

在實際編碼中，經過向上轉型爲接口，在其與代碼中都使用這個接口是很是廣泛的使用方式。以下：工具

import java.util.*;

public class TestCollection {

    public static void main(String[] args){

        Collection<Integer> c = new ArrayList<Integer>();

        for(int i = 0; i < 10; i++){

            c.add(i);    

        }

        for(Integer i : c){

            System.out.print(i + ", ");

        }

    }

}

注：因爲List接口的方法比Collection更爲豐富，因此實際應用中，ArrayList向上轉型爲List更爲合適。學習

剛剛接觸容器的朋友們可能會只把Collection與Map當作接口，實際上並不是如此，容器中的接口其實有六個。

3. 容器中的七大接口

Collection接口
Map接口
Set接口
List接口
Queue接口
Iterator接口
Comparable接口

其中List, Queue和Set接口繼承了Collection接口，剩下的接口之間都是相互獨立的，無繼承關係。List和Set接口主要是爲了區分是否要包含重複元素，Iterater迭代器則是爲了更靈活的迭代集合，與foreach一塊兒使用。Comparable接口則用於比較。

4. 各種容器的功能(主要實現類分析)

Collection接口
- List接口(相比Collection, 添加了新的方法)
  - ArrayList

實現List接口，相似於動態數組，適用於大量隨機訪問的狀況。但插入和刪除的代價很是高昂

LinkedList

　　　　實現List接口，相似於鏈表，也提供了優化的順序訪問。在插入和刪除方面代價低廉，隨機訪問代價較高

Set接口(方法與Collection徹底相同)
- HashSet

　　　　HashSet使用了散列函數實現，極大的提升了訪問速度。存入HashSet的對象必須定義hashCode()

import java.util.*;

public class IntegerSet{

　　private static Random rand;

   public static void main(String[] args){

   　 rand = new Random(47);

      Set<Integer> intset = new HashSet<Integer>();

      for(int i = 0; i < 10000; i++){

          intset.add(rand.nextInt(30));

      }

      System.out.println(intset);

  }

}

　　　　本例中，intset中插入了10000次，因爲不保留重複元素最後輸出結果數目<=30。

TreeSet

　　　　 TreeSet使用紅黑樹來實現存儲元素，紅黑樹的好處是能夠插入以後維持集合的有序性。

import java.util.*;

public class SortIntegerSet {

　　private static Random rand;

   public static void main(String[] args) {

   　　rand = new Random(47);

   　　Set<Integer> sintset = new TreeSet<Integer>();

       for(int i = 0; i < 10000; i++){

          sintset.add(rand.nextInt(20));

       }

       System.out.println(sintset);

  }

}