JAVA基礎——集合淺析
Java 集合
什麽時候數組會顯得力不從心，沒法滿足需求，需要集合類呢？
- 不知道具體數據長度
- 需要自動排序
- 存儲鍵值對
當然，上面的情況不是絕對的，只是數組比較難滿足。這時集合類（也可稱為容器類）就顯示了它強大的功能。
集合類的分類（圖片轉自http://biancheng.dnbcw.info/1000wen/359774.html）
上圖中不包含Queue內容，部分Map的實現類未給出。
常見使用的有List、Set、Map及他們的實現類。
List、Set、Map接口及各實現類的特性
|
接口 |
特性 |
實現類 |
實現類特性 |
成員要求 |
|
List |
線性、有序的存儲容器，可通過索引訪問元素 |
ArrayList |
數組實現。非同步。 |
|
|
Vector |
類似ArrayList，同步。 |
|
||
|
LinkedList |
雙向鏈表。非同步。 |
|
||
|
Map |
保存鍵值對成員 |
HashMap |
基於哈希表的 Map 接口的實現，滿足通用需求 |
任意Object對象，如果修改了equals方法，需同時修改hashCode方法 |
|
TreeMap |
默認根據自然順序進行排序，或者根據創建映射時提供的 Comparator進行排序 |
鍵成員要求實現caparable接口，或者使用Comparator構造TreeMap。鍵成員一般為同一類型。 |
||
|
LinkedHashMap |
類似於HashMap，但叠代遍歷時取得“鍵值對”的順序是其插入順序或者最近最少使用的次序 |
與HashMap相同 |
||
|
IdentityHashMap |
使用==取代equals()對“鍵值”進行比較的散列映射 |
成員通過==判斷是否相等 |
||
|
WeakHashMap |
弱鍵映射，允許釋放映射所指向的對象 |
|
||
|
ConcurrentHashMap |
線性安全的Map |
|
||
|
Set |
成員不能重復 |
HashSet |
為快速查找設計的Set |
元素必須定義hashCode() |
|
TreeSet |
保持次序的Set，底層為樹結構 |
元素必須實現Comparable接口 |
||
|
LinkedHashSet |
內部使用鏈表維護元素的順序（插入的次序） |
元素必須定義hashCode() |
在滿足要求的情況下，Map應盡量使用HashMap，Set應盡量使用HashSet。
集合類的基本使用
List
List基本操作
ArrayList和LinkedList的效率比較
ArrayList添加元素的效率
執行時間比較
|
執行次數（在0號位置插入） |
ArrayList所用時間（ms） |
LinkedList所用時間（ms） |
|
10000 |
31 |
0 |
|
20000 |
141 |
0 |
|
40000 |
484 |
16 |
|
80000 |
1985 |
0 |
|
160000 |
7906 |
0 |
|
320000 |
31719 |
16 |
|
執行次數（在尾部插入） |
ArrayList所用時間（ms） |
LinkedList所用時間（ms） |
|
10000 |
0 |
0 |
|
20000 |
15 |
0 |
|
40000 |
0 |
0 |
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80000 |
0 |
0 |
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160000 |
0 |
15 |
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320000 |
0 |
16 |
|
循環輸出次數（get(index)方法） |
ArrayList所用時間（ms） |
LinkedList所用時間（ms） |
|
10000 |
93 |
204 |
|
20000 |
188 |
797 |
|
40000 |
328 |
2734 |
|
80000 |
688 |
13328 |
|
160000 |
1594 |
62313 |
|
320000 |
2765 |
太久了…… |
因為ArrayList底層由數組實現，在0號位置插入時將移動list的所有元素，在末尾插入元素時不需要移動。LinkedList是雙向鏈表，在任意位置插入元素所需時間均相同。所以在List中有較多插入和刪除操作的情況下應使用LinkedList來提高效率，而有較多索引查詢的時候使用ArrayList（使用增強型的for循環或Iterator遍歷LinkedList效率將提高很多）。
數組是一種很常見的數據結構，開始接觸編程的時候多數程序都和數組相關。剛開始接觸Java時也是一直使用數組寫一些程序，後來越來越覺得數組這東西沒法滿足需求了，這時一位“前輩”對我說了一句：不會用集合類就等於沒學過Java。然後才知道有集合類。
想想已經是3、4年前的事了，時間如白駒過隙啊。
什麽時候數組會顯得力不從心，沒法滿足需求，需要集合類呢？
- 不知道具體數據長度
- 需要自動排序
- 存儲鍵值對
當然，上面的情況不是絕對的，只是數組比較難滿足。這時集合類（也可稱為容器類）就顯示了它強大的功能。
集合類的分類（圖片轉自http://biancheng.dnbcw.info/1000wen/359774.html）
上圖中不包含Queue內容，部分Map的實現類未給出。
常見使用的有List、Set、Map及他們的實現類。
List、Set、Map接口及各實現類的特性
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接口 |
特性 |
實現類 |
實現類特性 |
成員要求 |
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List |
線性、有序的存儲容器，可通過索引訪問元素 |
ArrayList |
數組實現。非同步。 |
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Vector |
類似ArrayList，同步。 |
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||
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LinkedList |
雙向鏈表。非同步。 |
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Map |
保存鍵值對成員 |
HashMap |
基於哈希表的 Map 接口的實現，滿足通用需求 |
任意Object對象，如果修改了equals方法，需同時修改hashCode方法 |
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TreeMap |
默認根據自然順序進行排序，或者根據創建映射時提供的 Comparator進行排序 |
鍵成員要求實現caparable接口，或者使用Comparator構造TreeMap。鍵成員一般為同一類型。 |
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LinkedHashMap |
類似於HashMap，但叠代遍歷時取得“鍵值對”的順序是其插入順序或者最近最少使用的次序 |
與HashMap相同 |
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IdentityHashMap |
使用==取代equals()對“鍵值”進行比較的散列映射 |
成員通過==判斷是否相等 |
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WeakHashMap |
弱鍵映射，允許釋放映射所指向的對象 |
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ConcurrentHashMap |
線性安全的Map |
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Set |
成員不能重復 |
HashSet |
為快速查找設計的Set |
元素必須定義hashCode() |
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TreeSet |
保持次序的Set，底層為樹結構 |
元素必須實現Comparable接口 |
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LinkedHashSet |
內部使用鏈表維護元素的順序（插入的次序） |
元素必須定義hashCode() |
在滿足要求的情況下，Map應盡量使用HashMap，Set應盡量使用HashSet。
集合類的基本使用
List
List基本操作
ArrayList和LinkedList的效率比較
ArrayList添加元素的效率
執行時間比較
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執行次數（在0號位置插入） |
ArrayList所用時間（ms） |
LinkedList所用時間（ms） |
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10000 |
31 |
0 |
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20000 |
141 |
0 |
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40000 |
484 |
16 |
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80000 |
1985 |
0 |
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160000 |
7906 |
0 |
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320000 |
31719 |
16 |
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執行次數（在尾部插入） |
ArrayList所用時間（ms） |
LinkedList所用時間（ms） |
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10000 |
0 |
0 |
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20000 |
15 |
0 |
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40000 |
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80000 |
0 |
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160000 |
0 |
15 |
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320000 |
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循環輸出次數（get(index)方法） |
ArrayList所用時間（ms） |
LinkedList所用時間（ms） |
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10000 |
93 |
204 |
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20000 |
188 |
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40000 |
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2734 |
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80000 |
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160000 |
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320000 |
2765 |
太久了…… |
因為ArrayList底層由數組實現，在0號位置插入時將移動list的所有元素，在末尾插入元素時不需要移動。LinkedList是雙向鏈表，在任意位置插入元素所需時間均相同。所以在List中有較多插入和刪除操作的情況下應使用LinkedList來提高效率，而有較多索引查詢的時候使用ArrayList（使用增強型的for循環或Iterator遍歷LinkedList效率將提高很多）。
JAVA基礎——集合淺析