Java常見(jiàn)基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概覽

Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門(mén)研究非數(shù)值計(jì)算的程序設(shè)計(jì)問(wèn)題中計(jì)算機(jī)的操作對(duì)象以及它們之間的關(guān)系和操作等等的學(xué)科。在Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中最常用的類(lèi)型無(wú)外乎以下幾種：

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Map接口

請(qǐng)注意，Map沒(méi)有繼承Collection接口，Map提供key到value的映射。一個(gè)Map中不能包含相同的key，每個(gè)key只能映射一個(gè)value。

Map接口提供3種集合的視圖，Map的內(nèi)容可以被當(dāng)作一組key集合，一組value集合，或者一組key-value映射。

List接口

List是有序的Collection，用戶能夠使用索引(元素在List中的位置，類(lèi)似于數(shù)組下標(biāo))來(lái)訪問(wèn)List中的元素，這類(lèi)似于Java的數(shù)組。

和下面要提到的Set不同，List允許有相同的元素。

Collection接口

兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)造函數(shù):無(wú)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)用于創(chuàng)建一個(gè)空的Collection;有一個(gè)Collection參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)用于創(chuàng)建一個(gè)新的Collection

如何遍歷：

Iteratorit=collection.iterator();//獲得一個(gè)迭代子

while(it.hasNext()){

Objectobj=it.next();//得到下一個(gè)元素

}

由Collection接口派生的兩個(gè)接口是List和Set。

ArrayList類(lèi)

ArrayList實(shí)現(xiàn)了可變大小的數(shù)組。它允許所有元素，包括null。ArrayList沒(méi)有同步。

Hashtable類(lèi)

Hashtable繼承Map接口，實(shí)現(xiàn)一個(gè)key-value映射的哈希表。任何非空(non-null)的對(duì)象都可作為key或者value。

添加數(shù)據(jù)使用put(key,value)，取出數(shù)據(jù)使用get(key)，這兩個(gè)基本操作的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)為常數(shù)。Hashtable通過(guò)initialcapacity和loadfactor兩個(gè)參數(shù)調(diào)整性能。通常缺省的loadfactor0.75較好地實(shí)現(xiàn)了時(shí)間和空間的均衡。增大loadfactor可以節(jié)省空間但相應(yīng)的查找時(shí)間將增大，這會(huì)影響像get和put這樣的操作。

使用Hashtable的簡(jiǎn)單示例如下，將1，2，3放到Hashtable中，他們的key分別是“one”，“two”，“three”：

Hashtablenumbers=newHashtable();

numbers.put(“one”,newInteger(1));

numbers.put(“two”,newInteger(2));

numbers.put(“three”,newInteger(3));

要取出一個(gè)數(shù)，比如2，用相應(yīng)的key：

Integern=(Integer)numbers.get(“two”);

由于作為key的對(duì)象將通過(guò)計(jì)算其散列函數(shù)來(lái)確定與之對(duì)應(yīng)的value的位置，因此任何作為key的對(duì)象都必須實(shí)現(xiàn)hashCode和equals方法。hashCode和equals方法繼承自根類(lèi)Object，如果你用自定義的類(lèi)當(dāng)作key的話，要相當(dāng)小心，按照散列函數(shù)的定義，如果兩個(gè)對(duì)象相同，即obj1.equals(obj2)==true，則它們的hashCode必須相同，但如果兩個(gè)對(duì)象不同，則它們的hashCode不一定不同，如果兩個(gè)不同對(duì)象的hashCode相同，這種現(xiàn)象稱為沖突，沖突會(huì)導(dǎo)致操作哈希表的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)增大，所以盡量定義好的hashCode()方法，能加快哈希表的操作。

如果相同的對(duì)象有不同的hashCode，對(duì)哈希表的操作會(huì)出現(xiàn)意想不到的結(jié)果(期待的get方法返回null)，要避免這種問(wèn)題，只需要牢記一條：要同時(shí)復(fù)寫(xiě)equals方法和hashCode方法，而不要只寫(xiě)其中一個(gè)。

Hashtable是同步的。

Stack類(lèi)

Stack繼承自Vector，實(shí)現(xiàn)一個(gè)后進(jìn)先出的堆棧。Stack提供5個(gè)額外的方法使得Vector得以被當(dāng)作堆棧使用?；镜膒ush和pop方法，還有peek方法得到棧頂?shù)脑?，empty方法測(cè)試堆棧是否為空，search方法檢測(cè)一個(gè)元素在堆棧中的位置。Stack剛創(chuàng)建后是空棧。

Set接口

Set是一種不包含重復(fù)的元素的Collection，即任意的兩個(gè)元素e1和e2都有e1.equals(e2)==false，Set最多有一個(gè)null元素。

很明顯，Set的構(gòu)造函數(shù)有一個(gè)約束條件，傳入的Collection參數(shù)不能包含重復(fù)的元素。

請(qǐng)注意：必須小心操作可變對(duì)象(MutableObject)。如果一個(gè)Set中的可變?cè)馗淖兞俗陨頎顟B(tài)導(dǎo)致Object.equals(Object)==true將導(dǎo)致一些問(wèn)題。

WeakHashMap類(lèi)

WeakHashMap是一種改進(jìn)的HashMap，它對(duì)key實(shí)行“弱引用”，如果一個(gè)key不再被外部所引用，那么該key可以被GC回收。

Vector類(lèi)

Vector非常類(lèi)似ArrayList，但是Vector是同步的。

HashMap類(lèi)

HashMap和Hashtable類(lèi)似，不同之處在于HashMap是非同步的，并且允許null，即nullvalue和nullkey。但是將HashMap視為Collection時(shí)(values()方法可返回Collection)，其迭代子操作時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)和HashMap的容量成比例。因此，如果迭代操作的性能相當(dāng)重要的話，不要將HashMap的初始化容量設(shè)得過(guò)高，或者loadfactor過(guò)低。

LinkedList類(lèi)

允許null元素。

此外LinkedList提供額外的get，remove，insert方法在LinkedList的首部或尾部。這些操作使LinkedList可被用作堆棧(stack)，隊(duì)列(queue)或雙向隊(duì)列(deque)。

注意LinkedList沒(méi)有同步方法。如果多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)一個(gè)List，則必須自己實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)同步。一種解決方法是在創(chuàng)建List時(shí)構(gòu)造一個(gè)同步的List：

Listlist=Collections.synchronizedList(newLinkedList(...));

總結(jié)

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