Java容器集合類的區別用法

Set,List,Map,Vector,ArrayList的區別

JAVA的容器---List,Map,Set 
Collection 
├List 
│├LinkedList 
│├ArrayList 
│└Vector 
│　└Stack 
└Set 
Map 
├Hashtable 
├HashMap 
└WeakHashMap

Collection接口 
　　Collection是最基本的集合接口，一個Collection表明一組Object，即Collection的元素（Elements）。一些 Collection容許相同的元素而另外一些不行。一些能排序而另外一些不行。Java SDK不提供直接繼承自Collection的類，Java SDK提供的類都是繼承自Collection的「子接口」如List和Set。 
　　全部實現Collection接口的類都必須提供兩個標準的構造函數：無參數的構造函數用於建立一個空的Collection，有一個 Collection參數的構造函數用於建立一個新的Collection，這個新的Collection與傳入的Collection有相同的元素。後一個構造函數容許用戶複製一個Collection。 
　　如何遍歷Collection中的每個元素？不論Collection的實際類型如何，它都支持一個iterator()的方法，該方法返回一個迭代子，使用該迭代子便可逐一訪問Collection中每個元素。典型的用法以下： 
　　　　Iterator it = collection.iterator(); // 得到一個迭代子 
　　　　while(it.hasNext()) { 
　　　　　　Object obj = it.next(); // 獲得下一個元素 
　　　　} 
　　由Collection接口派生的兩個接口是List和Set。

List接口 
　　List是有序的Collection，使用此接口可以精確的控制每一個元素插入的位置。用戶可以使用索引（元素在List中的位置，相似於數組下標）來訪問List中的元素，這相似於Java的數組。 
和下面要提到的Set不一樣，List容許有相同的元素。 
　　除了具備Collection接口必備的iterator()方法外，List還提供一個listIterator()方法，返回一個 ListIterator接口，和標準的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之類的方法，容許添加，刪除，設定元素，還能向前或向後遍歷。 
　　實現List接口的經常使用類有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。

LinkedList類 
　　LinkedList實現了List接口，容許null元素。此外LinkedList提供額外的get，remove，insert方法在 LinkedList的首部或尾部。這些操做使LinkedList可被用做堆棧（stack），隊列（queue）或雙向隊列（deque）。 
　　注意LinkedList沒有同步方法。若是多個線程同時訪問一個List，則必須本身實現訪問同步。一種解決方法是在建立List時構造一個同步的List： 
　　　　List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

ArrayList類 
　　ArrayList實現了可變大小的數組。它容許全部元素，包括null。ArrayList沒有同步。 
size，isEmpty，get，set方法運行時間爲常數。可是add方法開銷爲分攤的常數，添加n個元素須要O(n)的時間。其餘的方法運行時間爲線性。 
　　每一個ArrayList實例都有一個容量（Capacity），即用於存儲元素的數組的大小。這個容量可隨着不斷添加新元素而自動增長，可是增加算法並無定義。當須要插入大量元素時，在插入前能夠調用ensureCapacity方法來增長ArrayList的容量以提升插入效率。 
　　和LinkedList同樣，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。

Vector類 
　　Vector很是相似ArrayList，可是Vector是同步的。由Vector建立的Iterator，雖然和ArrayList建立的 Iterator是同一接口，可是，由於Vector是同步的，當一個Iterator被建立並且正在被使用，另外一個線程改變了Vector的狀態（例如，添加或刪除了一些元素），這時調用Iterator的方法時將拋出ConcurrentModificationException，所以必須捕獲該異常。

Stack 類 
　　Stack繼承自Vector，實現一個後進先出的堆棧。Stack提供5個額外的方法使得Vector得以被看成堆棧使用。基本的push和pop 方法，還有peek方法獲得棧頂的元素，empty方法測試堆棧是否爲空，search方法檢測一個元素在堆棧中的位置。Stack剛建立後是空棧。

Set接口 
　　Set是一種不包含重複的元素的Collection，即任意的兩個元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false，Set最多有一個null元素。 
　　很明顯，Set的構造函數有一個約束條件，傳入的Collection參數不能包含重複的元素。 
　　請注意：必須當心操做可變對象（Mutable Object）。若是一個Set中的可變元素改變了自身狀態致使Object.equals(Object)=true將致使一些問題。

Map接口 
　　請注意，Map沒有繼承Collection接口，Map提供key到value的映射。一個Map中不能包含相同的key，每一個key只能映射一個 value。Map接口提供3種集合的視圖，Map的內容能夠被看成一組key集合，一組value集合，或者一組key-value映射。

Hashtable類 
　　Hashtable繼承Map接口，實現一個key-value映射的哈希表。任何非空（non-null）的對象均可做爲key或者value。 
　　添加數據使用put(key, value)，取出數據使用get(key)，這兩個基本操做的時間開銷爲常數。 
Hashtable經過initial capacity和load factor兩個參數調整性能。一般缺省的load factor 0.75較好地實現了時間和空間的均衡。增大load factor能夠節省空間但相應的查找時間將增大，這會影響像get和put這樣的操做。 
使用Hashtable的簡單示例以下，將1，2，3放到Hashtable中，他們的key分別是」one」，」two」，」three」： 
　　　　Hashtable numbers = new Hashtable(); 
　　　　numbers.put(「one」, new Integer(1)); 
　　　　numbers.put(「two」, new Integer(2)); 
　　　　numbers.put(「three」, new Integer(3)); 
　　要取出一個數，好比2，用相應的key： 
　　　　Integer n = (Integer)numbers.get(「two」); 
　　　　System.out.println(「two = 」 + n); 
　　因爲做爲key的對象將經過計算其散列函數來肯定與之對應的value的位置，所以任何做爲key的對象都必須實現hashCode和equals方法。hashCode和equals方法繼承自根類Object，若是你用自定義的類看成key的話，要至關當心，按照散列函數的定義，若是兩個對象相同，即obj1.equals(obj2)=true，則它們的hashCode必須相同，但若是兩個對象不一樣，則它們的hashCode不必定不一樣，若是兩個不一樣對象的hashCode相同，這種現象稱爲衝突，衝突會致使操做哈希表的時間開銷增大，因此儘可能定義好的hashCode()方法，能加快哈希表的操做。 
　　若是相同的對象有不一樣的hashCode，對哈希表的操做會出現意想不到的結果（期待的get方法返回null），要避免這種問題，只須要牢記一條：要同時複寫equals方法和hashCode方法，而不要只寫其中一個。 
　　Hashtable是同步的。

HashMap類 
　　HashMap和Hashtable相似，不一樣之處在於HashMap是非同步的，而且容許null，即null value和null key。，可是將HashMap視爲Collection時（values()方法可返回Collection），其迭代子操做時間開銷和HashMap 的容量成比例。所以，若是迭代操做的性能至關重要的話，不要將HashMap的初始化容量設得太高，或者load factor太低。

WeakHashMap類 
　　WeakHashMap是一種改進的HashMap，它對key實行「弱引用」，若是一個key再也不被外部所引用，那麼該key能夠被GC回收。

總結 
　　若是涉及到堆棧，隊列等操做，應該考慮用List，對於須要快速插入，刪除元素，應該使用LinkedList，若是須要快速隨機訪問元素，應該使用ArrayList。 
　　若是程序在單線程環境中，或者訪問僅僅在一個線程中進行，考慮非同步的類，其效率較高，若是多個線程可能同時操做一個類，應該使用同步的類。 
　　要特別注意對哈希表的操做，做爲key的對象要正確複寫equals和hashCode方法。 
　　儘可能返回接口而非實際的類型，如返回List而非ArrayList，這樣若是之後須要將ArrayList換成LinkedList時，客戶端代碼不用改變。這就是針對抽象編程。

Java 集合類 map set list arraylist hashmap hashtable(轉)

Vector的方法都是同步的(Synchronized),是線程安全的(thread-safe)，而ArrayList的方法不是，因爲線程的同步必然要影響性能，所以,ArrayList的性能比Vector好。 
當Vector或ArrayList中的元素超過它的初始大小時,Vector會將它的容量翻倍,而ArrayList只增長50%的大小，這樣,ArrayList就有利於節約內存空間。 
Hashtable和HashMap   
它們的性能方面的比較相似 Vector和ArrayList，好比Hashtable的方法是同步的,而HashMap的不是。 
ArrayList和LinkedList   
對 於處理一列數據項,Java提供了兩個類ArrayList和LinkedList,ArrayList的內部實現是基於內部數組Object[],因此 從概念上講,它更象數組，但LinkedList的內部實現是基於一組鏈接的記錄,因此,它更象一個鏈表結構，因此,它們在性能上有很大的差異。   
（1） 從上面的分析可知,在ArrayList的前面或中間插入數據時,你必須將其後的全部數據相應的後移,這樣必然要花費較多時間，因此,當你的操做是在一列 數據的後面添加數據而不是在前面或中間,而且須要隨機地訪問其中的元素時,使用ArrayList會提供比較好的性能。   
（2）而訪問鏈表中的某個元素時,就必須從鏈表的一端開始沿着鏈接方向一個一個元素地去查找,直到找到所需的元素爲止，因此,當你的操做是在一列數據的前面或中間添加或刪除數據,而且按照順序訪問其中的元素時,就應該使用LinkedList了。   
（3）若是在編程中,1，2兩種情形交替出現,這時,你能夠考慮使用List這樣的通用接口,而不用關心具體的實現，在具體的情形下,它的性能由具體的實現來保證。 
設置集合類的初始大小 
在Java 集合框架中的大部分類的大小是能夠隨着元素個數的增長而相應的增長的，咱們彷佛不用關心它的初始大小,但若是咱們考慮類的性能問題時,就必定要考慮儘量 地設置好集合對象的初始大小,這將大大提升代碼的性能，好比,Hashtable缺省的初始大小爲101,載入因子爲0.75,即若是其中的元素個數超過 75個,它就必須增長大小並從新組織元素，因此,若是你知道在建立一個新的Hashtable對象時就知道元素的確切數目如爲110,那麼,就應將其初始 大小設爲110/0.75=148,這樣,就能夠避免從新組織內存並增長大小。 
特別要理解的： 
Hashtable類 
　　Hashtable繼承Map接口，實現一個key-value映射的哈希表。任何非空（non-null）的對象均可做爲key或者value。 
　　添加數據使用put(key, value)，取出數據使用get(key)，這兩個基本操做的時間開銷爲常數。 
Hashtable 經過initial capacity和load factor兩個參數調整性能。一般缺省的load factor 0.75較好地實現了時間和空間的 均衡。增大load factor能夠節省空間但相應的查找時間將增大，這會影響像get和put這樣的操做。 
使用Hashtable的簡單示例以下，將1，2，3放到Hashtable中，他們的key分別是」one」，」two」，」three」： 
　　　　Hashtable numbers = new Hashtable(); 
　　　　numbers.put(「one」, new Integer(1)); 
　　　　numbers.put(「two」, new Integer(2)); 
　　　　numbers.put(「three」, new Integer(3)); 
　　要取出一個數，好比2，用相應的key： 
　　　　Integer n = (Integer)numbers.get(「two」); 
　　　　System.out.println(「two = 」 + n); 
　 　因爲做爲key的對象將經過計算其散列函數來肯定與之對應的value的位置，所以任何做爲key的對象都必須實現hashCode和equals方 法。hashCode和equals方法繼承自根類Object，若是你用自定義的類看成key的話，要至關當心，按照散列函數的定義，若是兩個對象相 同，即obj1.equals(obj2)=true，則它們的hashCode必須相同，但若是兩個對象不一樣，則它們的hashCode不必定不一樣，如 果兩個不一樣對象的hashCode相同，這種現象稱爲衝突，衝突會致使操做哈希表的時間開銷增大，因此儘可能定義好的hashCode()方法，能加快哈希 表的操做。 
　　若是相同的對象有不一樣的hashCode，對哈希表的操做會出現意想不到的結果（期待的get方法返回null），要避免這種問題，只須要牢記一條：要同時複寫equals方法和hashCode方法，而不要只寫其中一個。 
　　Hashtable是同步的。 
HashMap類 
　 　HashMap和Hashtable相似，不一樣之處在於HashMap是非同步的，而且容許null，即null value和null key。，但 是將HashMap視爲Collection時（values()方法可返回Collection），其迭代子操做時間開銷和HashMap的容量成比 例。所以，若是迭代操做的性能至關重要的話，不要將HashMap的初始化容量設得太高，或者load factor太低。 
LinkedList類 
　 　LinkedList實現了List接口，容許null元素。此外LinkedList提供額外的get，remove，insert方法在 LinkedList的首部或尾部。這些操做使LinkedList可被用做堆棧（stack），隊列（queue）或雙向隊列（deque）。 
　　注意LinkedList沒有同步方法。若是多個線程同時訪問一個List，則必須本身實現訪問同步。一種解決方法是在建立List時構造一個同步的List： 
　　　　List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...)); 
ArrayList類 
　　ArrayList實現了可變大小的數組。它容許全部元素，包括null。ArrayList沒有同步。 
size，isEmpty，get，set方法運行時間爲常數。可是add方法開銷爲分攤的常數，添加n個元素須要O(n)的時間。其餘的方法運行時間爲線性。 
　 　每一個ArrayList實例都有一個容量（Capacity），即用於存儲元素的數組的大小。這個容量可隨着不斷添加新元素而自動增長，可是增加算法並 沒有定義。當須要插入大量元素時，在插入前能夠調用ensureCapacity方法來增長ArrayList的容量以提升插入效率。 
　　和LinkedList同樣，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。 
Vector類 
　 　Vector很是相似ArrayList，可是Vector是同步的。由Vector建立的Iterator，雖然和ArrayList建立的 Iterator是同一接口，可是，由於Vector是同步的，當一個Iterator被建立並且正在被使用，另外一個線程改變了Vector的狀態（例 如，添加或刪除了一些元素），這時調用Iterator的方法時將拋出ConcurrentModificationException，所以必須捕獲該 異常。

細說Java之util類:

線性表，鏈表，哈希表是經常使用的數據結構，在進行Java開發時，JDK已經爲咱們提供了一系列相應的類來實現基本的數據結構。這些類均在java.util包中。本文試圖經過簡單的描述，向讀者闡述各個類的做用以及如何正確使用這些類。

Collection
├List
│├LinkedList
│├ArrayList
│└Vector
│　└Stack
└Set
Map
├Hashtable
├HashMap
└WeakHashMap

Collection接口
　 　Collection是最基本的集合接口，一個Collection表明一組Object，即Collection的元素（Elements）。一些 Collection容許相同的元素而另外一些不行。一些能排序而另外一些不行。Java SDK不提供直接繼承自Collection的類，Java SDK提供的類都是繼承自Collection的「子接口」如List和Set。
　　全部實現Collection接口的類都必須提供兩個標準的 構造函數：無參數的構造函數用於建立一個空的Collection，有一個Collection參數的構造函數用於建立一個新的Collection，這 個新的Collection與傳入的Collection有相同的元素。後一個構造函數容許用戶複製一個Collection。
　　如何遍歷Collection中的每個元素？不論Collection的實際類型如何，它都支持一個iterator()的方法，該方法返回一個迭代子，使用該迭代子便可逐一訪問Collection中每個元素。典型的用法以下：
　　　　Iterator it = collection.iterator(); // 得到一個迭代子
　　　　while(it.hasNext()) {
　　　　　　Object obj = it.next(); // 獲得下一個元素
　　　　}
　　由Collection接口派生的兩個接口是List和Set。

List接口
　　List是有序的Collection，使用此接口可以精確的控制每一個元素插入的位置。用戶可以使用索引（元素在List中的位置，相似於數組下標）來訪問List中的元素，這相似於Java的數組。
和下面要提到的Set不一樣，List容許有相同的元素。
　 　除了具備Collection接口必備的iterator()方法外，List還提供一個listIterator()方法，返回一個 ListIterator接口，和標準的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之類的方法，容許添加，刪除，設定元素， 還能向前或向後遍歷。
　　實現List接口的經常使用類有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。

LinkedList類
　 　LinkedList實現了List接口，容許null元素。此外LinkedList提供額外的get，remove，insert方法在 LinkedList的首部或尾部。這些操做使LinkedList可被用做堆棧（stack），隊列（queue）或雙向隊列（deque）。
　　注意LinkedList沒有同步方法。若是多個線程同時訪問一個List，則必須本身實現訪問同步。一種解決方法是在建立List時構造一個同步的List：
　　　　List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

ArrayList類
　　ArrayList實現了可變大小的數組。它容許全部元素，包括null。ArrayList沒有同步。
size，isEmpty，get，set方法運行時間爲常數。可是add方法開銷爲分攤的常數，添加n個元素須要O(n)的時間。其餘的方法運行時間爲線性。
　 　每一個ArrayList實例都有一個容量（Capacity），即用於存儲元素的數組的大小。這個容量可隨着不斷添加新元素而自動增長，可是增加算法並 沒有定義。當須要插入大量元素時，在插入前能夠調用ensureCapacity方法來增長ArrayList的容量以提升插入效率。
　　和LinkedList同樣，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。

Vector類
　 　Vector很是相似ArrayList，可是Vector是同步的。由Vector建立的Iterator，雖然和ArrayList建立的 Iterator是同一接口，可是，由於Vector是同步的，當一個Iterator被建立並且正在被使用，另外一個線程改變了Vector的狀態（例 如，添加或刪除了一些元素），這時調用Iterator的方法時將拋出ConcurrentModificationException，所以必須捕獲該 異常。

Stack 類
　　 Stack繼承自Vector，實現一個後進先出的堆棧。Stack提供5個額外的方法使得Vector得以被看成堆棧使用。基本的push和pop方 法，還有peek方法獲得棧頂的元素，empty方法測試堆棧是否爲空，search方法檢測一個元素在堆棧中的位置。Stack剛建立後是空棧。

Set接口
　　Set是一種不包含重複的元素的Collection，即任意的兩個元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false，Set最多有一個null元素。
　　很明顯，Set的構造函數有一個約束條件，傳入的Collection參數不能包含重複的元素。
　　請注意：必須當心操做可變對象（Mutable Object）。若是一個Set中的可變元素改變了自身狀態致使Object.equals(Object)=true將致使一些問題。

Map接口
　 　請注意，Map沒有繼承Collection接口，Map提供key到value的映射。一個Map中不能包含相同的key，每一個key只能映射一個 value。Map接口提供3種集合的視圖，Map的內容能夠被看成一組key集合，一組value集合，或者一組key-value映射。

Hashtable類
　　Hashtable繼承Map接口，實現一個key-value映射的哈希表。任何非空（non-null）的對象均可做爲key或者value。
　　添加數據使用put(key, value)，取出數據使用get(key)，這兩個基本操做的時間開銷爲常數。
Hashtable 經過initial capacity和load factor兩個參數調整性能。一般缺省的load factor 0.75較好地實現了時間和空間的均衡。增大load factor能夠節省空間但相應的查找時間將增大，這會影響像get和put這樣的操做。
使用Hashtable的簡單示例以下，將1，2，3放到Hashtable中，他們的key分別是」one」，」two」，」three」：
　　　　Hashtable numbers = new Hashtable();
　　　　numbers.put(「one」, new Integer(1));
　　　　numbers.put(「two」, new Integer(2));
　　　　numbers.put(「three」, new Integer(3));
　　要取出一個數，好比2，用相應的key：
　　　　Integer n = (Integer)numbers.get(「two」);
　　　　System.out.println(「two = 」 + n);
　 　因爲做爲key的對象將經過計算其散列函數來肯定與之對應的value的位置，所以任何做爲key的對象都必須實現hashCode和equals方 法。hashCode和equals方法繼承自根類Object，若是你用自定義的類看成key的話，要至關當心，按照散列函數的定義，若是兩個對象相 同，即obj1.equals(obj2)=true，則它們的hashCode必須相同，但若是兩個對象不一樣，則它們的hashCode不必定不一樣，如 果兩個不一樣對象的hashCode相同，這種現象稱爲衝突，衝突會致使操做哈希表的時間開銷增大，因此儘可能定義好的hashCode()方法，能加快哈希 表的操做。
　　若是相同的對象有不一樣的hashCode，對哈希表的操做會出現意想不到的結果（期待的get方法返回null），要避免這種問題，只須要牢記一條：要同時複寫equals方法和hashCode方法，而不要只寫其中一個。
　　Hashtable是同步的。

HashMap類
　 　HashMap和Hashtable相似，不一樣之處在於HashMap是非同步的，而且容許null，即null value和null key。，可是將HashMap視爲Collection時（values()方法可返回Collection），其迭代子操做時間開銷和HashMap 的容量成比例。所以，若是迭代操做的性能至關重要的話，不要將HashMap的初始化容量設得太高，或者load factor太低。

WeakHashMap類
　　WeakHashMap是一種改進的HashMap，它對key實行「弱引用」，若是一個key再也不被外部所引用，那麼該key能夠被GC回收。

總結 　　若是涉及到堆棧，隊列等操做，應該考慮用List，對於須要快速插入，刪除元素，應該使用LinkedList，若是須要快速隨機訪問元素，應該使用ArrayList。 　　若是程序在單線程環境中，或者訪問僅僅在一個線程中進行，考慮非同步的類，其效率較高，若是多個線程可能同時操做一個類，應該使用同步的類。 　　要特別注意對哈希表的操做，做爲key的對象要正確複寫equals和hashCode方法。 　　儘可能返回接口而非實際的類型，如返回List而非ArrayList，這樣若是之後須要將ArrayList換成LinkedList時，客戶端代碼不用改變。這就是針對抽象編程。