Java 容器 & 泛型：1、認識容器

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Writer：BYSocket（泥沙磚瓦漿木匠）

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容器是Java語言學習中重要的一部分。泥瓦匠個人感受是剛開始挺難學的，但等你熟悉它，接觸多了，也就「瓜熟蒂落」地知道了。Java的容器類主要由兩個接口派生而出：Collection和Map。

 

1、Collection vs Collections

首先，Collection 和 Collections 是兩個不一樣的概念。之因此放在一塊兒，是爲了更好的比較。Collection是容器層次結構中根接口。而Collections是一個提供一些處理容器類靜態方法的類。

JDK不提供Collection接口的具體實現，而是提供了更加具體的子接口（如Set和List）實現。

那Collection接口存在有何做用呢？存在便是道理。

緣由在於：全部容器的實現類（如ArrayList實現了List接口，HashSet實現了Set接口）提供了兩個‘標準’的構造函數來實現：一、一個無參的構造方法（void）二、一個帶有Collection類型單參數構造方法，用於建立一個具備其參數相同元素新的Collection及其實現類等。實際上：由於全部通用的容器類聽從Collection接口，用第二種構造方法是容許容器之間相互的複製。

 

2、Collection的類層次結構

下面的圖是關於Collection的類的層次結構。

 

Set：

一個不包括重複元素（包括可變對象）的Collection，是一種無序的集合。Set不包含知足 a.equals(b) 的元素對a和b，而且最多有一個null。實現Set的接口有：EnumSet、HashSet、TreeSet等。下圖是Set的JDK源碼UML圖。

 

List：

一個有序的Collection（也稱序列），元素能夠重複。確切的講，列表一般容許知足 e1.equals(e2) 的元素對 e1 和 e2，而且若是列表自己容許 null 元素的話，一般它們容許多個 null 元素。實現List的有：ArrayList、LinkedList、Vector、Stack等。下圖是List的JDK源碼UML圖。

 

Queue：

一種隊列則是雙端隊列，支持在頭、尾兩端插入和移除元素，主要包括：ArrayDeque、LinkedBlockingDeque、LinkedList。另外一種是阻塞式隊列，隊列滿了之後再插入元素則會拋出異常，主要包括ArrayBlockQueue、PriorityBlockingQueue、LinkedBlockingQueue。雖然接口並未定義阻塞方法，可是實現類擴展了此接口。下圖是Queue的JDK源碼UML圖。

 

3、Map的類的層次結構

下面的圖是Map的層次結構圖

Map：

是一個鍵值對的集合。也就是說，一個映射不能包含重複的鍵，每一個鍵最多映射到一個值。該接口取代了Dictionary抽象類。實現map的有：HashMap、TreeMap、HashTable、Properties、EnumMap。下圖是Map的JDK源碼UML圖。

 

4、容器接口的小結

 

5、代碼樣例

對HashMap，HashSet，LinkedList，ArrayList，TreeMap，TreeSet的例子以下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.TreeMap;
import java.util.TreeSet;

@SuppressWarnings("unchecked")
public class CollectionAll
{
	
	public static void main(String[] args)
	{
		printLists();
		
		printSets();
		
		printMaps();
	}

	private static void printLists()
	{
		List<String> a1 = new ArrayList<String>();
		a1.add("List");
		a1.add("Set");
		a1.add("Queue");
		a1.add("Map");
		System.out.println("ArrayList Elements:");
		System.out.print("\t" + a1 + "\n");
		
		List<String> l1 = new LinkedList<String>();
		l1.add("List");
		l1.add("Set");
		l1.add("Queue");
		l1.add("Map");
		System.out.println("LinkedList Elements:");
		System.out.print("\t" + l1 + "\n");
	}
	@SuppressWarnings("rawtypes")
	private static void printSets()
	{
		Set h1 = new HashSet<String>();
		h1.add("List");
		h1.add("Set");
		h1.add("Queue");
		h1.add("Map");
		System.out.println("HashSet Elements:");
		System.out.print("\t" + h1 + "\n");
		
		Set t1 = new TreeSet<String>();
		t1.add("List");
		t1.add("Set");
		t1.add("Queue");
		t1.add("Map");
		System.out.println("TreeSet Elements:");
		System.out.print("\t" + t1 + "\n");
	}
	
	private static void printMaps()
	{
		Map<String, String> h1 = new HashMap<String, String>();
		h1.put("List", "ArrayList");
		h1.put("Set", "HashSet");
		h1.put("Queue", "PriorityQueue");
		h1.put("Map", "HashMap");
		System.out.println("HashMap Elements:");
		System.out.print("\t" + h1 + "\n");
		
		Map<String, String> t1 = new TreeMap<String,String>();
		t1.put("List", "ArrayList");
		t1.put("Set", "HashSet");
		t1.put("Queue", "PriorityQueue");
		t1.put("Map", "HashMap");
		System.out.println("TreeMap Elements:");
		System.out.print("\t" + t1 + "\n");
		
	}
}

控制檯打印以下：

ArrayList Elements:
	[List, Set, Queue, Map]
LinkedList Elements:
	[List, Set, Queue, Map]
HashSet Elements:
	[Map, Queue, Set, List]
TreeSet Elements:
	[List, Map, Queue, Set]
HashMap Elements:
	{Map=HashMap, Queue=PriorityQueue, Set=HashSet, List=ArrayList}
TreeMap Elements:
	{List=ArrayList, Map=HashMap, Queue=PriorityQueue, Set=HashSet}

 

6、總結

異同點

出處：http://blog.csdn.net/softwave/article/details/4166598

Vector和ArrayList

1，vector是線程同步的，因此它也是線程安全的，而arraylist是線程異步的，是不安全的。若是不考慮到線程的安全因素，通常用arraylist效率比較高。
2，若是集合中的元素的數目大於目前集合數組的長度時，vector增加率爲目前數組長度的100%,而arraylist增加率爲目前數組長度的50%.如過在集合中使用數據量比較大的數據，用vector有必定的優點。
3，若是查找一個指定位置的數據，vector和arraylist使用的時間是相同的，都是0(1),這個時候使用vector和arraylist均可以。而若是移動一個指定位置的數據花費的時間爲0(n-i)n爲總長度，這個時候就應該考慮到使用linklist,由於它移動一個指定位置的數據所花費的時間爲0(1),而查詢一個指定位置的數據時花費的時間爲0(i)。

ArrayList 和Vector是採用數組方式存儲數據，此數組元素數大於實際存儲的數據以便增長和插入元素，都容許直接序號索引元素，可是插入數據要設計到數組元素移動等內存操做，因此索引數據快插入數據慢，Vector因爲使用了synchronized方法（線程安全）因此性能上比ArrayList要差，LinkedList使用雙向鏈表實現存儲，按序號索引數據須要進行向前或向後遍歷，可是插入數據時只須要記錄本項的先後項便可，因此插入數度較快！

Aarraylist和Linkedlist

1.ArrayList是實現了基於動態數組的數據結構，LinkedList基於鏈表的數據結構。
2.對於隨機訪問get和set，ArrayList以爲優於LinkedList，由於LinkedList要移動指針。
3.對於新增和刪除操做add和remove，LinedList比較佔優點，由於ArrayList要移動數據。
這一點要看實際狀況的。若只對單條數據插入或刪除，ArrayList的速度反而優於LinkedList。但如果批量隨機的插入刪除數據，LinkedList的速度大大優於ArrayList. 由於ArrayList每插入一條數據，要移動插入點及以後的全部數據。

HashMap與TreeMap

一、HashMap經過hashcode對其內容進行快速查找，而TreeMap中全部的元素都保持着某種固定的順序，若是你須要獲得一個有序的結果你就應該使用TreeMap（HashMap中元素的排列順序是不固定的）。HashMap中元素的排列順序是不固定的）。

二、  HashMap經過hashcode對其內容進行快速查找，而TreeMap中全部的元素都保持着某種固定的順序，若是你須要獲得一個有序的結果你就應該使用TreeMap（HashMap中元素的排列順序是不固定的）。集合框架」提供兩種常規的Map實現：HashMap和TreeMap (TreeMap實現SortedMap接口)。

三、在Map 中插入、刪除和定位元素，HashMap 是最好的選擇。但若是您要按天然順序或自定義順序遍歷鍵，那麼TreeMap會更好。使用HashMap要求添加的鍵類明肯定義了hashCode()和 equals()的實現。 這個TreeMap沒有調優選項，由於該樹總處於平衡狀態。

hashtable與hashmap

一、歷史緣由:Hashtable是基於陳舊的Dictionary類的，HashMap是Java 1.2引進的Map接口的一個實現 。

二、同步性:Hashtable是線程安全的，也就是說是同步的，而HashMap是線程序不安全的，不是同步的 。

三、值：只有HashMap可讓你將空值做爲一個表的條目的key或value 。