Java集合類介紹

1、Java集合框架圖（不包括Queue的介紹）數組

如圖所示：圖中，實線邊框的是實現類，折線邊框的是抽象類，而點線邊框的是接口安全

Collection接口是集合類的根接口，Java中沒有提供這個接口的直接的實現類。可是卻讓其被繼承產生了兩個接口，就是Set和List。Set中不能包含重複的元素。List是一個有序的集合，能夠包含重複的元素，提供了按索引訪問的方式。數據結構

Map是Java.util包中的另外一個接口，它和Collection接口沒有關係，是相互獨立的，可是都屬於集合類的一部分。Map包含了key-value對。Map不能包含重複的key，可是能夠包含相同的value。框架

Iterator，全部的集合類，都實現了Iterator接口，這是一個用於遍歷集合中元素的接口，主要包含如下三種方法：
1.hasNext()是否還有下一個元素；
2.next()返回下一個元素；
3.remove()刪除當前元素；異步

2、幾種重要的接口和類簡介測試

一、List（有序、可重複）
List裏存放的對象是有序的，同時也是能夠重複的，List關注的是索引，擁有一系列和索引相關的方法，查詢速度快。由於往List集合裏插入或刪除數據時，會伴隨着後面數據的移動，全部插入刪除數據速度慢。spa

二、Set（無序、不能重複）
Set裏存放的對象是無序，不能重複的，集合中的對象不按特定的方式排序，只是簡單地把對象加入集合中。線程

三、Map（鍵值對、鍵惟1、值不惟一）
Map集合中存儲的是鍵值對，鍵不能重複，值能夠重複。根據鍵獲得值，對Map集合遍歷時先獲得鍵的Set集合，對Set集合進行遍歷，獲得相應的值。指針

3、遍歷對象

在類集中提供瞭如下四種的常見輸出方式：

1）Iterator：迭代輸出，是使用最多的輸出方式。

代碼示例：Iterator it = arr.iterator();
while(it.hasNext()){ object o =it.next(); ...}

2）foreach輸出：JDK1.5以後提供的新功能，能夠輸出數組或集合。

代碼示例： for（int　i：arr）{...}

3）for循環

代碼示例：for（int i=0;i<arr.size();i++）{...}

4、ArrayList和LinkedList

ArrayList和LinkedList在用法上沒有區別，可是在功能上仍是有區別的。ArrayList用於隨機訪問元素，但在List中間進行插入和刪除操做較慢；LinkedList常常用在增刪操做較多的狀況下，在隨機訪問方面相對較慢。

5、Map集合

實現類：HashMap、HashTable、LinkedHashMap和TreeMap

HashMap

HashMap是最經常使用的Map，它根據鍵的HashCode值存儲數據，根據鍵能夠直接獲取它的值，具備很快的訪問速度，遍歷時，取得數據的順序是徹底隨機的。由於鍵對象不能夠重複，因此HashMap最多隻容許一條記錄的鍵爲Null，容許多條記錄的值爲Null，是非同步的

HashTable

HashTable與HashMap相似，是HashMap的線程安全版，它支持線程的同步，即任一時刻只有一個線程能寫HashTable，所以也致使了HashTable在寫入時會比較慢，它繼承自Dictionary類，不一樣的是它不容許記錄的鍵或者值爲null，同時效率較低。

LinkedHashMap

LinkedHashMap保存了記錄的插入順序，在用Iteraor遍歷LinkedHashMap時，先獲得的記錄確定是先插入的，在遍歷的時候會比HashMap慢，有HashMap的所有特性。

TreeMap

TreeMap實現SortMap接口，可以把它保存的記錄根據鍵排序，默認是按鍵值的升序排序（天然順序），也能夠指定排序的比較器，當用Iterator遍歷TreeMap時，獲得的記錄是排過序的。不容許key值爲空，非同步的；

6、Map的遍歷

一、KeySet()
將Map中全部的鍵存入到set集合中。由於set具有迭代器。全部能夠迭代方式取出全部的鍵，再根據get方法。獲取每個鍵對應的值。 keySet()迭代後只能經過get()取key 。
取到的結果會亂序，是由於取得數據行主鍵的時候，使用了HashMap.keySet()方法，而這個方法返回的Set結果，裏面的數據是亂序排放的。
典型用法以下：
Map map = new HashMap();
map.put("key1","value1");
map.put("key2","value2");
map.put("key3","value3");
map.put("key4","value4");
//先獲取map集合的全部鍵的set集合，keyset（）
Iterator it = map.keySet().iterator();
//獲取迭代器
while(it.hasNext()){
Object key = it.next();
System.out.println(map.get(key));
}

二、entrySet()
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() //返回此映射中包含的映射關係的 Set 視圖。（一個關係就是一個鍵-值對），就是把(key-value)做爲一個總體一對一對地存放到Set集合當中的。Map.Entry表示映射關係。entrySet()迭代後能夠e.getKey()，e.getValue()兩種方法來取key和value。返回的是Entry接口。
典型用法以下：
Map map = new HashMap();
map.put("key1","value1");
map.put("key2","value2");
map.put("key3","value3");
map.put("key4","value4");
//將map集合中的映射關係取出，存入到set集合
Iterator it = map.entrySet().iterator();
while(it.hasNext()){
Entry e =(Entry) it.next();
System.out.println("鍵"+e.getKey () + "的值爲" + e.getValue());
}
推薦使用第二種方式，即entrySet()方法，效率較高。
對於keySet實際上是遍歷了兩次，一次是轉爲iterator，一次就是從HashMap中取出key所對於的value。而entryset只是遍歷了一次，它把key和value都放到了entry中，因此快了。兩種遍歷的遍歷時間相差仍是很明顯的。

7、主要實現類區別小結

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%。若是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，若是頻繁的訪問數據，這個時候使用Vector和ArrayList均可以。而若是移動一個指定位置會致使後面的元素都發生移動，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時其它元素不移動。

Arraylist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要優於LinkedList，由於LinkedList要移動指針。
3.對於新增和刪除操做add和remove，LinkedList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）。

測試代碼：

public static void main(String[] args) {
    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    map.put("key1", "aaa");
    map.put("key3", "ddd");
    map.put("key2", "bbb");
    map.put("key4", "ccc");
    Iterator<String> iterator = map.keySet().iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
        Object key = iterator.next();
        System.out.println("hashMap value is :" + map.get(key));
    }
    TreeMap<String, String> tmp = new TreeMap<>();
    tmp.put("key4", "ddd");
    tmp.put("key2", "bbb");
    tmp.put("key1", "aaa");
    tmp.put("key3", "ccc");
    Iterator<String> iterator_2 = tmp.keySet().iterator();
    while (iterator_2.hasNext()) {
        Object key = iterator_2.next();
        System.out.println("treeMap value is  :" + tmp.get(key));
    }
}

輸出結果：

hashMap value is :aaa
hashMap value is :bbb
hashMap value is :ddd
hashMap value is :ccc
treeMap value is  :aaa
treeMap value is  :bbb
treeMap value is  :ccc
treeMap value is  :ddd

二、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。

HashTable與HashMap 一、同步性:Hashtable是線程安全的，也就是說是同步的，而HashMap是線程不安全的。二、HashMap容許存在一個爲null的key，多個爲null的value 。三、HashTable的key和value都不容許爲null。