java 集合類Array、List、Map區別和優缺點

Java集合類主要分爲如下三類：

第一類：Array、Arrays

第二類：Collection ：List、Set
第三類：Map ：HashMap、HashTable

 

1、Array ， Arrays

Java全部「存儲及隨機訪問一連串對象」的作法，array是最有效率的一種。

一、
效率高，但容量固定且沒法動態改變。
array還有一個缺點是，沒法判斷其中實際存有多少元素，length只是告訴咱們array的容量。

二、Java中有一個Arrays類，專門用來操做array 。
    arrays中擁有一組static函數，
equals()：比較兩個array是否相等。array擁有相同元素個數，且全部對應元素兩兩相等。
fill()：將值填入array中。
sort()：用來對array進行排序。
binarySearch()：在排好序的array中尋找元素。
System.arraycopy()：array的複製。

2、Collection ， Map

若撰寫程序時不知道究竟須要多少對象，須要在空間不足時自動擴增容量，則須要使用容器類庫，array不適用。

一、Collection 和 Map 的區別

容器內每一個爲之所存儲的元素個數不一樣。
Collection類型者，每一個位置只有一個元素。
Map類型者，持有 key-value pair，像個小型數據庫。

二、各自旗下的子類關係

Collection
    --List ： 將以特定次序存儲元素。因此取出來的順序可能和放入順序不一樣。
          --ArrayList / LinkedList / Vector
    --Set ： 不能含有重複的元素
          --HashSet / TreeSet 
Map 
    --HashMap
    -- HashTable
    -- TreeMap

三、其餘特徵

*  List，Set，Map將持有對象一概視爲Object型別。
*  Collection、List、Set、Map都是接口，不能實例化。
   繼承自它們的 ArrayList, Vector, HashTable, HashMap是具象class，這些纔可被實例化。
*  vector容器確切知道它所持有的對象隸屬什麼型別。vector不進行邊界檢查。

3、Collections

Collections是針對集合類的一個幫助類。 提供了一系列靜態 方法實現對各類集合的搜索、排序、線程徹底化等操做。
至關於對Array進行相似操做的類——Arrays。
如，Collections.max(Collection coll); 取coll中最大的元素。
    Collections.sort(List list); 對list中元素排序

4、如何選擇？

一、容器類和Array的區別、擇取 
   *  容器類僅能持有對象引用（指向對象的指針），而不是將對象信息copy一份至數列某位置。
   *  一旦將對象置入容器內，便損失了該對象的型別信息。

二、 
  *  在各類Lists中，最好的作法是以ArrayList做爲缺省選擇。當插入、刪除頻繁時，使用LinkedList()；
     Vector老是比ArrayList慢，因此要儘可能避免使用。
  *  在各類Sets中，HashSet一般優於HashTree（插入、查找）。只有當須要產生一個通過排序的序列，才用TreeSet。
     HashTree存在的惟一理由：可以維護其內元素的排序狀態。
  *  在各類Maps中
     HashMap用於快速查找。
  *  當元素個數固定，用Array，由於Array效率是最高的。

結論：最經常使用的是ArrayList，HashSet，HashMap，Array。

注意：

一、Collection沒有get()方法 來取得某個元素。只能經過iterator()遍歷元素。
二、Set 和Collection擁有如出一轍的接口。
三、List ，能夠經過get()方法來一次取出一個元素 。使用數字來選擇一堆對象中的一個，get(0)...。(add/get)
四、通常使用ArrayList。用LinkedList構造堆棧stack、隊列queue 。

五、Map用 put(k,v) / get(k) ，還可使用containsKey()/containsValue()來檢查其中是否含有某個key/value。
   HashMap會利用對象的hashCode來快速找到key。
    *  hashing
       哈希碼就是將對象的信息通過一些轉變造成一個獨一無二的int值，這個值存儲在一個array中。
       咱們都知道全部存儲結構中，array查找速度是最快的。因此，能夠加速查找。
      
       發生碰撞時，讓array指向多個values。即，數組每一個位置上又生成一個槤表。

六、Map中元素，能夠將key序列、value序列單獨抽取出來。
使用keySet() 抽取key序列，將map中的全部keys生成一個Set。
使用values( ) 抽取value序列，將map中的全部values生成一個Collection。

爲何一個生成Set，一個生成Collection？那是由於，key老是獨一無二的，value容許重複。

 

 

7.Java中的HashMap的工做原理是什麼？

Java中的HashMap是以鍵值對(key-value)的形式存儲元素的。HashMap須要一個hash函數，它使用hashCode()和equals()方法來向集合/從集合添加和檢索元素。當調用put()方法的時候，HashMap會計算key的hash值，而後把鍵值對存儲在集合中合適的索引上。若是key已經存在了，value會被更新成新值。HashMap的一些重要的特性是它的容量(capacity)，負載因子(load factor)和擴容極限(threshold resizing)。

8.hashCode()和equals()方法的重要性體如今什麼地方？

Java中的HashMap使用hashCode()和equals()方法來肯定鍵值對的索引，當根據鍵獲取值的時候也會用到這兩個方法。若是沒有正確的實現這兩個方法，兩個不一樣的鍵可能會有相同的hash值，所以，可能會被集合認爲是相等的。並且，這兩個方法也用來發現重複元素。因此這兩個方法的實現對HashMap的精確性和正確性是相當重要的。

9.HashMap和Hashtable有什麼區別？

• HashMap和Hashtable都實現了Map接口，所以不少特性很是類似。可是，他們有如下不一樣點：
• HashMap容許鍵和值是null，而Hashtable不容許鍵或者值是null。
• Hashtable是同步的，而HashMap不是。所以，HashMap更適合於單線程環境，而Hashtable適合於多線程環境。
• HashMap提供了可供應用迭代的鍵的集合，所以，HashMap是快速失敗的。另外一方面，Hashtable提供了對鍵的列舉(Enumeration)。
  • 通常認爲Hashtable是一個遺留的類。

10.數組(Array)和列表(ArrayList)有什麼區別？何時應該使用Array而不是ArrayList？

下面列出了Array和ArrayList的不一樣點：

• Array能夠包含基本類型和對象類型，ArrayList只能包含對象類型。
• Array大小是固定的，ArrayList的大小是動態變化的。
• ArrayList提供了更多的方法和特性，好比：addAll()，removeAll()，iterator()等等。
• 對於基本類型數據，集合使用自動裝箱來減小編碼工做量。可是，當處理固定大小的基本數據類型的時候，這種方式相對比較慢。

11.ArrayList和LinkedList有什麼區別？

ArrayList和LinkedList都實現了List接口，他們有如下的不一樣點：

• ArrayList是基於索引的數據接口，它的底層是數組。它能夠以O(1)時間複雜度對元素進行隨機訪問。與此對應，LinkedList是以元素列表的形式存儲它的數據，每個元素都和它的前一個和後一個元素連接在一塊兒，在這種狀況下，查找某個元素的時間複雜度是O(n)。

• 相對於ArrayList，LinkedList的插入，添加，刪除操做速度更快，由於當元素被添加到集合任意位置的時候，不須要像數組那樣從新計算大小或者是更新索引。

• LinkedList比ArrayList更佔內存，由於LinkedList爲每個節點存儲了兩個引用，一個指向前一個元素，一個指向下一個元素。