List集合概述


上篇總結了Set集合,這回總結下List集合。。。。先來框架圖:

一、List集合

List集合代表一個元素有序,可重復的集合,集合中每個元素都有對應的順序索引。List接口中增加了一些根據索引操作元素的方法:

   void add(int index,E element )  在列表的指定位置插入該元素。

   boolean addAll(int index,Collection c)  將集合c包含的所有元素都插入到List集合的index處。

   Object get(int index)    返回集合index索引出的元素。

  。。。。。詳見

1.ListIterator接口:List額外提供的一個listIterator()方法,提供了專門操作List的方法。

 ListIterator接口在Iterator的基礎上增加了如下方法:

 boolean hasPrevious(): 返回該迭代器關聯的集合是否還有上一個元素。

 Object previous(): 返回該迭代器的上一個元素。

 void add((E e): 在指定位置插入一個元素。

 示例:

 

import java.util.*;

public class TestListIterator
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		String[] books = {
			"我是帥哥",
			"帥哥是我"
		};
		List bookList = new ArrayList();
		for (int i = 0; i < books.length ; i++ )
		{
			bookList.add(books[i]);
		}
		ListIterator lit = bookList.listIterator();
		while (lit.hasNext())
		{
			System.out.println(lit.next());
			lit.add("-------分隔符-------");  //加入一個元素
		}
		System.out.println("==========下面開始反向迭代===========");
		while(lit.hasPrevious())
		{
			System.out.println(lit.previous());
		}
	}
}

 輸出結果:

      我是帥哥
      帥哥是我
      ==========下面開始反向迭代===========
      -------分隔符-------
      帥哥是我
     -------分隔符-------
     我是帥哥                                       

輸出完成 (耗時 0 秒) - 正常終止

2.ArrayList實現類和Vector實現類:

ArrayList和Vector是基於數組實現的list類,所以ArrayList和Vector封裝了一個動態的,允許再分配的Object[]數組,不指定的話長度默認為10。ArrayList和Vector對象使用initialCapacity參數來設置該數組的長度,當向集合添加大量元素時,可以使用ensureCapac(int minCapacity)方法一次性的增加initialCapacity。

ArrayList和Vector在用法上幾乎完全相同,但Vector比較古老,方法名比較長,最好是不使用。ArrayList是線程不安全的,Vector是線程安全的,但這個完全可以手動將一個ArrayList變成線程安全的。

ArrayList示例:

import java.util.*;

public class TestList
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		List books = new ArrayList();
		//向books集合中添加三個元素
		books.add(new String("輕量級J2EE企業應用實戰"));
		books.add(new String("Struts2權威指南"));
		books.add(new String("基於J2EE的Ajax寶典"));
		System.out.println(books);
		//將新字符串對象插入在第二個位置
		books.add(1 , new String("ROR敏捷開發最佳實踐"));//add是插入,插入到當前位置,當前的元素向后退,並沒有覆蓋!
		for (int i = 0 ; i < books.size() ; i++ )
		{
			System.out.println(books.get(i));
		}
		System.out.println("size:"+books.size());
		//刪除第三個元素
		books.remove(2);
		System.out.println(books);
		//判斷指定元素在List集合中位置:輸出1,表明位於第二位
		System.out.println(books.indexOf(new String("ROR敏捷開發最佳實踐")));//1
		//將第二個元素替換成新的字符串對象
		books.set(1, new String("Struts2權威指南"));
		System.out.println(books);
		//將books集合的第二個元素(包括)到第三個元素(不包括)截取稱子集合
		System.out.println(books.subList(1 , 2));

	}
}

  輸出結果:

---------- java運行 ----------
[輕量級J2EE企業應用實戰, Struts2權威指南, 基於J2EE的Ajax寶典]
輕量級J2EE企業應用實戰
ROR敏捷開發最佳實踐
Struts2權威指南
基於J2EE的Ajax寶典
size:4
[輕量級J2EE企業應用實戰, ROR敏捷開發最佳實踐, 基於J2EE的Ajax寶典]
1
[輕量級J2EE企業應用實戰, Struts2權威指南, 基於J2EE的Ajax寶典]
[Struts2權威指南]

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二、Queue集合

Queue用於模擬隊列這種數據結構,先進先出。

Queue接口定義的方法如下:

 boolean add(E e):   將指定的元素插入此隊列(如果立即可行且不會違反容量限制),在成功時返回 true,如果當前沒有可用的空間,則拋出 IllegalStateException

 E element(): 獲取隊列頭部元素,但不刪除該元素。

 boolean offer(E e):  將指定的元素插入此隊列,當使用有容量限制的隊列時,此方法通常要優於 add(E)

 E peek():   獲取但不移除此隊列的頭;如果此隊列為空,則返回 null

 E poll(): 獲取並移除此隊列的頭,如果此隊列為空,則返回 null

E remove(): 獲取並移除此隊列的頭。

1.PriorityQueue實現類

PriorityQueue是一個比較標准的隊列實現類,之所以說比較標准,而不是絕對標准,是因為PriorityQueue保存隊列元素的順序並不是按加入隊列的順序,而是按隊列元素的大小進行重新排序。

示例:

import java.util.*;

public class TestPriorityQueue
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		PriorityQueue pq = new PriorityQueue();
		//下面代碼依次向pq中加入四個元素
		pq.offer(6);
		pq.offer(-3);
		pq.offer(9);
		pq.offer(0);
		//輸出pq隊列,並不是按元素的加入順序排列,而是按元素的大小順序排列
		System.out.println(pq);
		//訪問隊列第一個元素,其實就是隊列中最小的元素:-3
		System.out.println(pq.peek());
	}
}

  輸出結果:

---------- java運行 ----------
[-3, 0, 9, 6]
-3

輸出完成 (耗時 0 秒) - 正常終止

2.Deque接口與ArrayQueue實現類

Deque接口是Queue接口的子接口,它代表一個雙端隊列,Deque接口里定義了一些雙端隊列的方法,允許從兩端來操作隊列的元素。

Void addFirst(Object e):將指定元素插入該雙端隊列的開頭。

Void addLast(Object e):將指定隊列插入該雙端隊列的末尾。

Iterator descendingIterator():返回該雙端隊列對應的迭代器,該迭代器將以逆向順序來迭代隊列中的元素。

Object getFirst(): 獲取但不刪除隊列的第一個元素。

詳細參考api

ArrayQueue是Deque接口的典型實現類,他是一個基於數組實現的雙端隊列,底部也是采用動態的、可重新分配的Object[]數組存儲集合元素。

示例:把ArrayQueue當”棧“使用

import java.util.*;

public class ArrayDequeTest 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
        ArrayDeque stack = new ArrayDeque();
		//依次將三個元素push入棧
        stack.push("java");
		stack.push("java EE");
		stack.push("Android");
		System.out.println(stack);  //輸出
		//訪問第一個元素,但不將其pop出棧
        System.out.println(stack.peek());//
		//
        System.out.println(stack);
		//pop出第一個元素
        System.out.println(stack.pop());
         //
        System.out.println(stack);
	}
}

  輸出結果:

[Android, java EE, java]
Android
[Android, java EE, java]
Android
[java EE, java]

**在現在的程序中需要使用“棧”這種數據結構時,推薦使用ArrayDeque或LinkedList,而不是Stack。

3.LinkedList實現類

LinkedList實現了List接口和Deque接口(好像圖上沒有畫出來。。。。。),因此他是一個List集合還可以被當成雙端隊列來使用。

 LinkedList與ArrayList,ArrayDeque的實現機制完全不同,ArrayList、ArrayDeque內部以數組的形式來保存集合中的元素,因此隨機訪問集合元素時有較好的性能;而LinkedList內部以鏈表的形式來保存集合中的元素,因此隨機訪問性能較差,但是插入、刪除元素時非常快。

示例:

import java.util.*;

public class TestLinkedList
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		LinkedList books = new LinkedList();
		//將字符串元素加入隊列的尾部
		books.offer("Java");
		//將一個字符串元素入棧
		books.push("J2EE");
		//將字符串元素添加到隊列的頭部
		books.offerFirst("Android");
		for (int i = 0; i < books.size() ; i++ )
		{
			System.out.println(books.get(i));
		}
		//訪問、並不刪除隊列的第一個元素
		System.out.println(books.peekFirst());
		//訪問、並不刪除隊列的最后一個元素
		System.out.println(books.peekLast());
		//采用出棧的方式將第一個元素pop出隊列
		System.out.println(books.pop());
		//下面輸出將看到隊列中第一個元素被刪除
		System.out.println(books);
		//訪問、並刪除隊列的最后一個元素
		System.out.println(books.pollLast());
		//下面輸出將看到隊列中只剩下中間一個元素:輕量級J2EE企業應用實戰
		System.out.println(books);

	}
}

  輸出結果:

Android
J2EE
Java
Android
Java
Android
[J2EE, Java]
Java
[J2EE]

**上面的代碼分別示范了雙端隊列,棧的用法,所以LinkedList是一個功能非常強大的集合類。

4.各種線性表的性能分析:

 

實現機制

隨機訪問排名

迭代操作排名

插入操作排名

刪除操作排名

數組

連續內存區保存元素

1

不支持

不支持

不支持

ArrayList/ArrayDeque

以數組保存元素

2

2

2

2

Vector

以數組保存元素

3

3

3

3

LinkedList

鏈表保存元素

4

1

1

1

 

  示例:

import java.util.*;
/**
 * Description:
 * <br/>Copyright (C), 2005-2008, Yeeku.H.Lee
 * <br/>This program is protected by copyright laws.
 * <br/>Program Name:
 * <br/>Date:
 * @author  Yeeku.H.Lee kongyeeku@163.com
 * @version  1.0
 */
public class TestPerformance
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		//創建一個字符串數組
		String[] tst1 = new String[900000];
		//動態初始化數組元素
		for (int i = 0; i < 900000; i++)
		{
			tst1[i] = String.valueOf(i);
		}
		
		ArrayList al = new ArrayList();
		//將所有數組元素加入ArrayList集合中
		long start = System.currentTimeMillis();
		for (int i = 0; i < 900000 ; i++)
		{
			al.add(tst1[i]);
		}
		System.out.println("ArrayList集合添加元素的時間:" + (System.currentTimeMillis() - start));
		LinkedList ll = new LinkedList();
		//將所有數組元素加入LinkedList集合中
		start = System.currentTimeMillis();
		for (int i = 0; i < 900000 ; i++)
		{
			ll.add(tst1[i]);
		}
		System.out.println("LinkedList集合添加元素的時間:" + (System.currentTimeMillis() - start));
		//迭代訪問ArrayList集合的所有元素,並輸出迭代時間
		start = System.currentTimeMillis();
		for (Iterator it = al.iterator();it.hasNext() ; )
		{
			it.next();
		}
		System.out.println("迭代ArrayList集合元素的時間:" + (System.currentTimeMillis() - start));
		//迭代訪問LinkedList集合的所有元素,並輸出迭代時間
		start = System.currentTimeMillis();
		for (Iterator it = ll.iterator();it.hasNext() ; )
		{
			it.next();
		}
		System.out.println("迭代LinkedList集合元素的時間:" + (System.currentTimeMillis() - start));
		
	}
}

  輸出結果:

ArrayList集合添加元素的時間:446
LinkedList集合添加元素的時間:16
迭代ArrayList集合元素的時間:11
迭代LinkedList集合元素的時間:12

**可以看出LinkedList添加元素特別快,是ArrayList的幾十倍,但遍歷時不相上下。用foreach遍歷LinkedList也比ArrayList快。

java中的集合到這里基本上總結完啦。。。

下篇會總結下操作集合的工具類:Collections,用它可以方便的把集合變成線程安全的。

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