這篇文章主要講解了“Java集合中List、Set以及Map的概述”,文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰,易于學(xué)習(xí)與理解,下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入,一起來研究和學(xué)習(xí)“Java集合中List、Set以及Map的概述”吧!
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概述:
List , Set, Map都是接口,前兩個(gè)繼承至collection接口,Map為獨(dú)立接口
Set下有HashSet,LinkedHashSet,TreeSet
List下有ArrayList,Vector,LinkedList
Map下有Hashtable,LinkedHashMap,HashMap,TreeMap
collection接口下還有個(gè)Queue接口,有PriorityQueue類
注意:
Queue接口與List、Set同一級(jí)別,都是繼承了collection接口。
看圖你會(huì)發(fā)現(xiàn),LinkedList既可以實(shí)現(xiàn)Queue接口,也可以實(shí)現(xiàn)List接口.只不過呢, LinkedList實(shí)現(xiàn)了Queue接口。Queue接口窄化了對(duì)LinkedList的方法的訪問權(quán)限(即在方法中的參數(shù)類型如果是Queue時(shí),就完全只能訪問Queue接口所定義的方法 了,而不能直接訪問 LinkedList的非Queue的方法),以使得只有恰當(dāng)?shù)姆椒ú趴梢允褂谩?/p>
SortedSet是個(gè)接口,它里面的(只有TreeSet這一個(gè)實(shí)現(xiàn)可用)中的元素一定是有序的。
總結(jié):
connection接口(注意首字母小寫):
— List 有序,可重復(fù)
ArrayList
優(yōu)點(diǎn): 底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)組,查詢快,增刪慢。
缺點(diǎn): 線程不安全,效率高
Vector
優(yōu)點(diǎn): 底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)組,查詢快,增刪慢。
缺點(diǎn): 線程安全,效率低
LinkedList
優(yōu)點(diǎn): 底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是鏈表,查詢慢,增刪快。
缺點(diǎn): 線程不安全,效率高
—Set 無序,唯一
HashSet
底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是哈希表。(無序,唯一)
如何來保證元素唯一性?
1.依賴兩個(gè)方法:hashCode()和equals()
LinkedHashSet
底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是鏈表和哈希表。(FIFO插入有序,唯一)
1.由鏈表保證元素有序
2.由哈希表保證元素唯一
TreeSet
底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是紅黑樹。(唯一,有序)
1. 如何保證元素排序的呢?
自然排序
比較器排序
2.如何保證元素唯一性的呢?
根據(jù)比較的返回值是否是0來決定
針對(duì)collection集合我們到底使用誰呢?(掌握)
唯一嗎?
是:Set
排序嗎?
是:TreeSet或LinkedHashSet
否:HashSet
如果你知道是Set,但是不知道是哪個(gè)Set,就用HashSet。
否:List
要安全嗎?
是:Vector
否:ArrayList或者LinkedList
查詢多:ArrayList
增刪多:LinkedList
如果你知道是List,但是不知道是哪個(gè)List,就用ArrayList。
如果你知道是collection集合,但是不知道使用誰,就用ArrayList。
如果你知道用集合,就用ArrayList。
說完了collection,來簡(jiǎn)單說一下Map.
Map接口:
上圖:
Map接口有三個(gè)比較重要的實(shí)現(xiàn)類,分別是HashMap、TreeMap和HashTable。
TreeMap是有序的,HashMap和HashTable是無序的。
Hashtable的方法是同步的,HashMap的方法不是同步的。這是兩者最主要的區(qū)別。
這就意味著:
Hashtable是線程安全的,HashMap不是線程安全的。
HashMap效率較高,Hashtable效率較低。
如果對(duì)同步性或與遺留代碼的兼容性沒有任何要求,建議使用HashMap。 查看Hashtable的源代碼就可以發(fā)現(xiàn),除構(gòu)造函數(shù)外,Hashtable的所有 public 方法聲明中都有 synchronized關(guān)鍵字,而HashMap的源碼中則沒有。
Hashtable不允許null值,HashMap允許null值(key和value都允許)
父類不同:Hashtable的父類是Dictionary,HashMap的父類是AbstractMap
重點(diǎn)問題重點(diǎn)分析:
(一).TreeSet, LinkedHashSet and HashSet 的區(qū)別
1. 介紹
TreeSet, LinkedHashSet and HashSet 在java中都是實(shí)現(xiàn)Set的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
TreeSet的主要功能用于排序
LinkedHashSet的主要功能用于保證FIFO即有序的集合(先進(jìn)先出)
HashSet只是通用的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的集合
2. 相同點(diǎn)
Duplicates elements: 因?yàn)槿叨紝?shí)現(xiàn)Set interface,所以三者都不包含duplicate elements
Thread safety: 三者都不是線程安全的,如果要使用線程安全可以collections.synchronizedSet()
3. 不同點(diǎn)
Performance and Speed: HashSet插入數(shù)據(jù)最快,其次LinkHashSet,最慢的是TreeSet因?yàn)閮?nèi)部實(shí)現(xiàn)排序
Ordering: HashSet不保證有序,LinkHashSet保證FIFO即按插入順序排序,TreeSet安裝內(nèi)部實(shí)現(xiàn)排序,也可以自定義排序規(guī)則
null:HashSet和LinkHashSet允許存在null數(shù)據(jù),但是TreeSet中插入null數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)報(bào)NullPointerException
4. 代碼比較
public static void main(String args[]) {
HashSet<String> hashSet = new HashSet<>();
LinkedHashSet<String> linkedHashSet = new LinkedHashSet<>();
TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<>();
for (String data : Arrays.asList("B", "E", "D", "C", "A")) {
hashSet.add(data);
linkedHashSet.add(data);
treeSet.add(data);
}
//不保證有序
System.out.println("Ordering in HashSet :">
//FIFO保證安裝插入順序排序
System.out.println("Order of element in LinkedHashSet :" + linkedHashSet);
//內(nèi)部實(shí)現(xiàn)排序
System.out.println("Order of objects in TreeSet :" + treeSet);
}
運(yùn)行結(jié)果:
Ordering in HashSet :[A, B, C, D, E] (無順序)
Order of element in LinkedHashSet :[B, E, D, C, A] (FIFO插入有序)
Order of objects in TreeSet :[A, B, C, D, E] (排序)
(二).TreeSet的兩種排序方式比較
1.排序的引入(以基本數(shù)據(jù)類型的排序?yàn)槔?
由于TreeSet可以實(shí)現(xiàn)對(duì)元素按照某種規(guī)則進(jìn)行排序,例如下面的例子
public class MyClass {
public static void main(String[] args) {
// 創(chuàng)建集合對(duì)象
// 自然順序進(jìn)行排序
TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<Integer>();
// 創(chuàng)建元素并添加
// 20,18,23,22,17,24,19,18,24
ts.add(20);
ts.add(18);
ts.add(23);
ts.add(22);
ts.add(17);
ts.add(24);
ts.add(19);
ts.add(18);
ts.add(24);
// 遍歷
for (Integer i : ts) {
System.out.println(i);
}
}
}
運(yùn)行結(jié)果:
17
18
19
20
22
23
24
2.如果是引用數(shù)據(jù)類型呢,比如自定義對(duì)象,又該如何排序呢?
測(cè)試類:
public class MyClass {
public static void main(String[] args) {
TreeSet<Student> ts=new TreeSet<Student>();
//創(chuàng)建元素對(duì)象
Student s1=new Student("zhangsan",20);
Student s2=new Student("lis",22);
Student s3=new Student("wangwu",24);
Student s4=new Student("chenliu",26);
Student s5=new Student("zhangsan",22);
Student s6=new Student("qianqi",24);
//將元素對(duì)象添加到集合對(duì)象中
ts.add(s1);
ts.add(s2);
ts.add(s3);
ts.add(s4);
ts.add(s5);
ts.add(s6);
//遍歷
for(Student s:ts){
System.out.println(s.getName()+"-----------"+s.getAge());
}
}
}
Student.java:
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
super();
// TODO Auto-generated constructor stub
}
public Student(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
結(jié)果報(bào)錯(cuò):
原因分析:
由于不知道該安照那一中排序方式排序,所以會(huì)報(bào)錯(cuò)。
解決方法:
1.自然排序
2.比較器排序
(1).自然排序
自然排序要進(jìn)行一下操作:
1.Student類中實(shí)現(xiàn) Comparable接口
2.重寫Comparable接口中的Compareto方法
compareTo(T o) 比較此對(duì)象與指定對(duì)象的順序。
public class Student implements Comparable<Student>{
private String name;
private int age;
public Student() {
super();
// TODO Auto-generated constructor stub
}
public Student(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public int compareTo(Student s) {
//return -1; //-1表示放在紅黑樹的左邊,即逆序輸出
//return 1; //1表示放在紅黑樹的右邊,即順序輸出
//return o; //表示元素相同,僅存放第一個(gè)元素
//主要條件 姓名的長(zhǎng)度,如果姓名長(zhǎng)度小的就放在左子樹,否則放在右子樹
int num=this.name.length()-s.name.length();
//姓名的長(zhǎng)度相同,不代表內(nèi)容相同,如果按字典順序此 String 對(duì)象位于參數(shù)字符串之前,則比較結(jié)果為一個(gè)負(fù)整數(shù)。
//如果按字典順序此 String 對(duì)象位于參數(shù)字符串之后,則比較結(jié)果為一個(gè)正整數(shù)。
//如果這兩個(gè)字符串相等,則結(jié)果為 0
int num1=num==0?this.name.compareTo(s.name):num;
//姓名的長(zhǎng)度和內(nèi)容相同,不代表年齡相同,所以還要判斷年齡
int num2=num1==0?this.age-s.age:num1;
return num2;
}
}
運(yùn)行結(jié)果:
lis-----------22
qianqi-----------24
wangwu-----------24
chenliu-----------26
zhangsan-----------20
zhangsan-----------22
(2).比較器排序
比較器排序步驟:
1.單獨(dú)創(chuàng)建一個(gè)比較類,這里以MyComparator為例,并且要讓其繼承Comparator接口
2.重寫Comparator接口中的Compare方法
compare(T o1,T o2) 比較用來排序的兩個(gè)參數(shù)。
3.在主類中使用下面的 構(gòu)造方法
TreeSet(Comparator<? superE> comparator)
構(gòu)造一個(gè)新的空 TreeSet,它根據(jù)指定比較器進(jìn)行排序。
1
測(cè)試類:
public class MyClass {
public static void main(String[] args) {
//創(chuàng)建集合對(duì)象
//TreeSet(Comparator<? super E> comparator) 構(gòu)造一個(gè)新的空 TreeSet,它根據(jù)指定比較器進(jìn)行排序。
TreeSet<Student> ts=new TreeSet<Student>(new MyComparator());
//創(chuàng)建元素對(duì)象
Student s1=new Student("zhangsan",20);
Student s2=new Student("lis",22);
Student s3=new Student("wangwu",24);
Student s4=new Student("chenliu",26);
Student s5=new Student("zhangsan",22);
Student s6=new Student("qianqi",24);
//將元素對(duì)象添加到集合對(duì)象中
ts.add(s1);
ts.add(s2);
ts.add(s3);
ts.add(s4);
ts.add(s5);
ts.add(s6);
//遍歷
for(Student s:ts){
System.out.println(s.getName()+"-----------"+s.getAge());
}
}
}
Student.java:
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
super();
// TODO Auto-generated constructor stub
}
public Student(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
MyComparator類:
public class MyComparator implements Comparator<Student> {
@Override
public int compare(Student s1,Student s2) {
// 姓名長(zhǎng)度
int num = s1.getName().length() - s2.getName().length();
// 姓名內(nèi)容
int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num;
// 年齡
int num3 = num2 == 0 ? s1.getAge() - s2.getAge() : num2;
return num3;
}
}
運(yùn)行結(jié)果:
lis-----------22
qianqi-----------24
wangwu-----------24
chenliu-----------26
zhangsan-----------20
zhangsan-----------22
(三). 性能測(cè)試
對(duì)象類:
class Dog implements Comparable<Dog> {
int size;
public Dog(int s) {
size = s;
}
public String toString() {
return size + "";
}
@Override
public int compareTo(Dog o) {
//數(shù)值大小比較
return size - o.size;
}
}
主類:
public class MyClass {
public static void main(String[] args) {
Random r = new Random();
HashSet<Dog> hashSet = new HashSet<Dog>();
TreeSet<Dog> treeSet = new TreeSet<Dog>();
LinkedHashSet<Dog> linkedSet = new LinkedHashSet<Dog>();
// start time
long startTime = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
int x = r.nextInt(1000 - 10) + 10;
hashSet.add(new Dog(x));
}
// end time
long endTime = System.nanoTime();
long duration = endTime - startTime;
System.out.println("HashSet: " + duration);
// start time
startTime = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
int x = r.nextInt(1000 - 10) + 10;
treeSet.add(new Dog(x));
}
// end time
endTime = System.nanoTime();
duration = endTime - startTime;
System.out.println("TreeSet: " + duration);
// start time
startTime = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
int x = r.nextInt(1000 - 10) + 10;
linkedSet.add(new Dog(x));
}
// end time
endTime = System.nanoTime();
duration = endTime - startTime;
System.out.println("LinkedHashSet: " + duration);
}
}
運(yùn)行結(jié)果:
HashSet: 1544313
TreeSet: 2066049
LinkedHashSet: 629826
感謝各位的閱讀,以上就是“Java集合中List、Set以及Map的概述”的內(nèi)容了,經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后,相信大家對(duì)Java集合中List、Set以及Map的概述這一問題有了更深刻的體會(huì),具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是創(chuàng)新互聯(lián),小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章,歡迎關(guān)注!
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