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經常會看到程式中使用了記錄集,常用的有Collection、HashMap、HashSet、ArrayList,因為分不清楚它們之間的關係,所以在使用時經常會混淆,以至於不知道從何下手。所以今天特意記錄一下,有助於以後自己能記得清楚。 一、它們的關係 Collection :(1)List:(以特定次序儲存元素。所以取出來的順序可能和放入順序不同。 )
---ArrayList
---LinkedList
---Vector
(2)Set :( 不含有重複的元素 )
--- HashSet
--- TreeSet
Map :
---HashMap
---HashTable
---TreeMap
補充:
List,Set,Map將存入的資料一律視為Object型別。
Collection、List、Set、Map都是介面,不能例項化。繼承自它們的 ArrayList, Vector, HashTable,HashMap是具象class,這些才可被例項化。
vector不進行邊界檢查。
定義一個Collection物件,指向其子類一個新建立的例項:
Collection c = new ArrayList() //此即所謂的"父類引用指向子類物件",後面只要使用c即可代表新建立的ArrayList。接下來給它賦值。
c.add("06S030014");
c.add("hit");
c.add("cs");
c.add("wh");
然後如何取出來哪,實現了Collection介面的子類都有一個iterator()方法,通過呼叫該方法可以返回Iterator型別的一個物件,使用該物件即可取出所要的值。程式碼如下: Iterator it=c.iterator()
String s = (String)it.next();
這只是取出其中的一條資料,要想把所有的都取出來,可以用迴圈
for(Iterator it=c.iterator();it.hasNext();){
String s = (String)it.next();
}
實現了Collection介面的子類都可以用類似上述的方法存取資料。
HashMap
HashMap不同於Collection,它的物件沒有iterator()方法,但它有一個values()方法,呼叫此方法後返回的是Collection物件,通過返回的物件可呼叫iterator()方法,從而實現取資料。
還有一個get()方法也可以獲得資料,但只能取出單條記錄。看下面的例子
HashMap hm1 = new HashMap();
book bk1 = new book("001","java學習","高等教育");
book bk2 = new book("002","tomcat配置","清華大學出版社");
book bk3 = new book("003","jsp","機械工業");
hm1.put("book1",bk1);
hm1.put("book2",bk2);
hm1.put("book3",bk3);
其中book是書籍類,有三個屬性:bookid,bookname,bookpub。具體程式碼見附件。 呼叫put()方法將book的三個物件存入HashMap中,對應的名字分別為book1,book2,book3
取資料的兩種方法
第一種:
Iterator itt = hm1.values().iterator();
book bkex = (book) itt.next();
取出的是第一條記錄,在此注意的是後存的先取[至於為什麼我也說不清楚] 第二種:
book tempbook =(book)hm1.get("book3");
這樣可以直接根據名字取出對應的記錄。 以上是我在學習得出來的一些經驗,希望以後再翻閱的時候能對自己有幫助。
三、線性表,連結串列,雜湊表的詳細介紹 線性表,連結串列,雜湊表是常用的資料結構,在進行Java開發時,JDK已經為我們提供了一系列相應的類來實現基本的資料結構。這些類均在 java.util包中。丟擲兩個問題,各個類的作用是?如何正確使用這些類? Collection介面
Collection是最基本的集合介面,一個Collection代表一組Object,即Collection的元素(Elements)。一些Collection允許相同的元 素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。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“ 子介面”如List和Set。
所有實現Collection介面的類都必須提供兩個標準的建構函式:無引數的建構函式用於建立一個空的Collection,有一個Collection參 數的建構函式用於建立一個新的Collection,這個新的Collection與傳入的Collection有相同的元素。後一個建構函式允許使用者複製一個 Collection。
如何遍歷Collection中的每一個元素?不論Collection的實際型別如何,它都支援一個iterator()的方法,該方法返回一個迭代子,使 用該迭代子即可逐一訪問Collection中每一個元素。典型的用法如下:
Iterator it = collection.iterator(); // 獲得一個迭代子
while(it.hasNext()) {
Object obj = it.next(); // 得到下一個元素
}
由Collection介面派生的兩個介面是List和Set。 List介面
List是有序的Collection,使用此介面能夠精確的控制每個元素插入的位置。使用者能夠使用索引(元素在List中的位置,類似於陣列下 標)來訪問List中的元素,這類似於Java的陣列。 和下面要提到的Set不同,List允許有相同的元素。
除了具有Collection介面必備的iterator()方法外,List還提供一個listIterator()方法,返回一個ListIterator介面,和標準的 Iterator介面相比,ListIterator多了一些add()之類的方法,允許新增,刪除,設定元素,還能向前或向後遍歷。
實現List介面的常用類有LinkedList,ArrayList,Vector和Stack。
LinkedList類
LinkedList實現了List介面,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可被用作堆疊(stack),佇列(queue)或雙向佇列(deque)。
注意LinkedList沒有同步方法。如果多個執行緒同時訪問一個List,則必須自己實現訪問同步。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實現了可變大小的陣列。它允許所有元素,包括null。ArrayList沒有同步。
size,isEmpty,get,set方法執行時間為常數。但是add方法開銷為分攤的常數,新增n個元素需要O(n)的時間。其他的方法執行時間為線性
每個ArrayList例項都有一個容量(Capacity),即用於儲存元素的陣列的大小。這個容量可隨著不斷新增新元素而自動增加,但是增長 演算法並沒有定義。當需要插入大量元素時,在插入前可以呼叫ensureCapacity方法來增加ArrayList的容量以提高插入效率。
和LinkedList一樣,ArrayList也是非同步的(unsynchronized)。
Vector類
Vector非常類似ArrayList,但是Vector是同步的。由Vector建立的Iterator,雖然和ArrayList建立的Iterator是同一介面,但是,因 為Vector是同步的,當一個Iterator被建立而且正在被使用,另一個執行緒改變了Vector的狀態(例如,新增或刪除了一些元素),這時呼叫 Iterator的方法時將丟擲ConcurrentModificationException,因此必須捕獲該異常。
Stack 類
Stack繼承自Vector,實現一個後進先出的堆疊。Stack提供5個額外的方法使得Vector得以被當作堆疊使用。基本的push和pop方法,還 有peek方法得到棧頂的元素,empty方法測試堆疊是否為空,search方法檢測一個元素在堆疊中的位置。Stack剛建立後是空棧。
Set介面
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的建構函式有一個約束條件,傳入的Collection引數不能包含重複的元素。
請注意:必須小心操作可變物件(Mutable Object)。如果一個Set中的可變元素改變了自身狀態導致Object.equals(Object)=true將
導致一些問題。 Map介面
請注意,Map沒有繼承Collection介面,Map提供key到value的對映。一個Map中不能包含相同的key,每個key只能對映一個value。Map接口提供3種集合的檢視,Map的內容可以被當作一組key集合,一組value集合,或者一組key-value對映。
Hashtable類
Hashtable繼承Map介面,實現一個key-value對映的雜湊表。任何非空(non-null)的物件都可作為key或者value。
新增資料使用put(key, value),取出資料使用get(key),這兩個基本操作的時間開銷為常數。
Hashtable通過initial capacity和load factor兩個引數調整效能。通常預設的load factor 0.75較好地實現了時間和空間的均衡 。增大load factor可以節省空間但相應的查詢時間將增大,這會影響像get和put這樣的操作。
使用Hashtable的簡單示例如下,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,比如2,用相應的key:
Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);
System.out.println(“two = ” + n);
由於作為key的物件將通過計算其雜湊函式來確定與之對應的value的位置,因此任何作為key的物件都必須實現hashCode和equals方法。 hashCode和equals方法繼承自根類Object,如果你用自定義的類當作key的話,要相當小心,按照雜湊函式的定義,如果兩個物件相同,即 obj1.equals(obj2)=true,則它們的hashCode必須相同,但如果兩個物件不同,則它們的hashCode不一定不同,如果兩個不同物件的hashCode 相同,這種現象稱為衝突,衝突會導致操作雜湊表的時間開銷增大,所以儘量定義好的hashCode()方法,能加快雜湊表的操作。
如果相同的物件有不同的hashCode,對雜湊表的操作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,只需要牢記 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類似,不同之處在於HashMap是非同步的,並且允許null,即null value和null key。,但是將HashMap視為 Collection時(values()方法可返回Collection),其迭代子操作時間開銷和HashMap的容量成比例。因此,如果迭代操作的效能相當重要的話 ,不要將HashMap的初始化容量設得過高,或者load factor過低。
WeakHashMap類
WeakHashMap是一種改進的HashMap,它對key實行“弱引用”,如果一個key不再被外部所引用,那麼該key可以被GC回收。
四、總結 如果涉及到堆疊,佇列等操作,應該考慮用List,對於需要快速插入,刪除元素,應該使用LinkedList,如果需要快速隨機訪問元素, 應該使用ArrayList。
如果程式在單執行緒環境中,或者訪問僅僅在一個執行緒中進行,考慮非同步的類,其效率較高,如果多個執行緒可能同時操作一個類,應該 使用同步的類。
要特別注意對雜湊表的操作,作為key的物件要正確複寫equals和hashCode方法。
儘量返回介面而非實際的型別,如返回List而非ArrayList,這樣如果以後需要將ArrayList換成LinkedList時,客戶端程式碼不用改變。 這就是針對抽象程式設計。
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