JAVA (集合和數據結構)


Collection和Collections的區別:

1、java.util.Collection 是一個集合接口。它提供了對集合對象進行基本操作的通用接口方法。Collection接口在Java 類庫中有很多具體的實現。Collection接口的意義是為各種具體的集合提供了最大化的統一操作方式。聲明了適用於JAVA集合(只包括Set和List)的通用方法。Set 和List 都繼承了Conllection,Map沒有.

2、java.util.Collections 是一個包裝類。它包含有各種有關集合操作的靜態多態方法。此類不能實例化,就像一個工具類,服務於Java的Collection框架。 

 

JAVA集合主要分為三種類型:Set(),List(列表),Map(映射)

Set():

HashSet:

Java.util.HashSet類實現了Java.util.Set接口。

它不允許出現重復元素;

不保證和政集合中元素的順序

允許包含值為null的元素,但最多只能有一個null元素。

TreeSet:

TreeSet描述的是Set的一種變體——可以實現排序等功能的集合,它在講對象元素添加到集合中時會自動按照某種比較規則將其插入到有序的對象序列中,並保證該集合元素按照“升序”排列。

  Set的功能方法

  Set具有與Collection完全一樣的接口,因此沒有任何額外的功能,不像前面有兩個不同的List。實際上Set就是Collection,只是行為不同。(這是繼承與多態思想的典型應用:表現不同的行為。)Set不保存重復的元素(至於如何判斷元素相同則較為負責)

  Set : 存入Set的每個元素都必須是唯一的,因為Set不保存重復元素。加入Set的元素必須定義equals()方法以確保對象的唯一性。Set與Collection有完全一樣的接口。Set接口不保證維護元素的次序。

  HashSet : 為快速查找設計的Set。存入HashSet的對象必須定義hashCode()。

  TreeSet : 保存次序的Set, 底層為樹結構。使用它可以從Set中提取有序的序列。

  LinkedHashSet : 具有HashSet的查詢速度,且內部使用鏈表維護元素的順序(插入的次序)。於是在使用迭代器遍歷Set時,結果會按元素插入的次序顯示。

List(列表):

List的特征是其元素以線性方式存儲,集合中可以存放重復對象。

  List接口主要實現類包括:

  ArrayList() : 代表長度可以改變得數組。可以對元素進行隨機的訪問,向ArrayList()中插入與與刪除元素的速度慢。

  LinkedList(): 在實現中采用鏈表數據結構。插入和刪除速度快,訪問速度慢。對於List的隨機訪問來說,就是只隨機來檢索位於特定位置的元素。

  List 的 get(int index) 方法放回集合中由參數index指定的索引位置的對象,下標從“0” 開始。

List的功能方法

  實際上有兩種List: 一種是基本的ArrayList,其優點在於隨機訪問元素,另一種是更強大的LinkedList,它並不是為快速隨機訪問設計的,而是具有一套更通用的方法。

  List : 次序是List最重要的特點:它保證維護元素特定的順序。List為Collection添加了許多方法,使得能夠向List中間插入與移除元素(這只推薦LinkedList使用。)一個List可以生成ListIterator,使用它可以從兩個方向遍歷List,也可以從List中間插入和移除元素。

  ArrayList : 由數組實現的List。允許對元素進行快速隨機訪問,但是向List中間插入與移除元素的速度很慢。ListIterator只應該用來由后向前遍歷ArrayList,而不是用來插入和移除元素。因為那比LinkedList開銷要大很多。

  LinkedList : 對順序訪問進行了優化,向List中間插入與刪除的開銷並不大。隨機訪問則相對較慢。(使用ArrayList代替。)還具有下列方法:addFirst(), addLast(), getFirst(), getLast(), removeFirst() 和 removeLast(), 這些方法 (沒有在任何接口或基類中定義過)使得LinkedList可以當作堆棧、隊列和雙向隊列使用。

Map(映射):

  Map 是一種把鍵對象和值對象映射的集合,它的每一個元素都包含一對鍵對象和值對象。

  Map沒有繼承於Collection接口

  從Map集合中檢索元素時,只要給出鍵對象,就會返回對應的值對象。

  Map 的常用方法:

  1 添加,刪除操作:

  Object put(Object key, Object value): 向集合中加入元素

  Object remove(Object key):   刪除與KEY相關的元素

  void putAll(Map t):   將來自特定映像的所有元素添加給該映像

  void clear(): 從映像中刪除所有映射

  2 查詢操作:

  Object get(Object key): 獲得與關鍵字key相關的值

  Map集合中的鍵對象不允許重復,也就說,任意兩個鍵對象通過equals()方法比較的結果都是false.

  但是可以將任意多個鍵獨享映射到同一個值對象上。

Map的功能方法

  方法put(Object key, Object value)添加一個“值”(想要得東西)和與“值”相關聯的“鍵”(key)(使用它來查找)。方法get(Object key)返回與給定“鍵”相關聯的“值”。可以用containsKey()和containsValue()測試Map中是否包含某個“鍵”或“值”。標准的Java類庫中包含了幾種不同的Map:HashMap, TreeMap, LinkedHashMap, WeakHashMap, IdentityHashMap。它們都有同樣的基本接口Map,但是行為、效率、排序策略、保存對象的生命周期和判定“鍵”等價的策略等各不相同。

  執行效率是Map的一個大問題。看看get()要做哪些事,就會明白為什么在ArrayList中搜索“鍵”是相當慢的。而這正是HashMap提高速度的地方。HashMap使用了特殊的值,稱為“散列碼”(hash code),來取代對鍵的緩慢搜索。“散列碼”是“相對唯一”用以代表對象的int值,它是通過將該對象的某些信息進行轉換而生成的。所有Java對象都能產生散列碼,因為hashCode()是定義在基類Object中的方法。

  HashMap就是使用對象的hashCode()進行快速查詢的。此方法能夠顯着提高性能。

  Map : 維護“鍵值對”的關聯性,使你可以通過“鍵”查找“值”

  HashMap : Map基於散列表的實現。插入和查詢“鍵值對”的開銷是固定的。可以通過構造器設置容量capacity和負載因子load factor,以調整容器的性能。

  LinkedHashMap : 類似於HashMap,但是迭代遍歷它時,取得“鍵值對”的順序是其插入次序,或者是最近最少使用(LRU)的次序。只比HashMap慢一點。而在迭代訪問時發而更快,因為它使用鏈表維護內部次序。

  TreeMap : 基於紅黑樹數據結構的實現。查看“鍵”或“鍵值對”時,它們會被排序(次序由Comparabel或Comparator決定)。TreeMap的特點在於,你得到的結果是經過排序的。TreeMap是唯一的帶有subMap()方法的Map,它可以返回一個子樹。

  WeakHashMap : 弱鍵(weak key)Map,Map中使用的對象也被允許釋放: 這是為解決特殊問題設計的。如果沒有map之外的引用指向某個“鍵”,則此“鍵”可以被垃圾收集器回收。

  IdentifyHashMap : 使用==代替equals()對“鍵”作比較的hash map。專為解決特殊問題而設計

 

        List按對象進入的順序保存對象,不做排序或編輯操作。Set對每個對象只接受一次,並使用自己內部的排序方法(通常,你只關心某個元素是否屬於Set,而不關心它的順序--否則應該使用List)。Map同樣對每個元素保存一份,但這是基於"鍵"的,Map也有內置的排序,因而不關心元素添加的順序。如果添加元素的順序對你很重要,應該使用 LinkedHashSet或者LinkedHashMap.  

 

Stack:

(堆棧)是一種后進先出的模式,只能在棧頭進行插入與刪除操作。繼承了Conllection.

1.  push    把項 壓入棧頂。其作用與 addElement (item ) 相同。參數 item 壓入棧頂的項 返回: item 參數

2.  pop ()   移除棧頂對象,並作為函數的值返回該對象。返回:棧頂對象(Vector 對象的中的最后一項)。拋出異常  EmptyStackException 如果堆棧式空的......

3.  peek()   查看棧頂對象而不移除它。。返回:棧頂對象(Vector 對象的中的最后一項)。拋出異常  EmptyStackException 如果堆棧式空的 ......

4.  empty  (測試堆棧是否為空。)  當且僅當堆棧中不含任何項時 返回 true,否則 返回 false.

5.  int search  (object o)      返回對象在堆棧中位置,  1 為基數, 如果對象 o是棧中的一項,該方法返回距離 棧頂最近的出現位置到棧頂的距離; 棧中最上端項的距離1。 使        用equals 方法比較 o  堆棧中的項......   

Queue:

(隊列)是一種先進先出的模式,只能在隊尾進行插入,在隊頭進行刪除。繼承了Conllection.

1.add        增加一個元索                     如果隊列已滿,則拋出一個IIIegaISlabEepeplian異常
2.remove   移除並返回隊列頭部的元素    如果隊列為空,則拋出一個NoSuchElementException異常
3.element  返回隊列頭部的元素             如果隊列為空,則拋出一個NoSuchElementException異常
4.offer       添加一個元素並返回true       如果隊列已滿,則返回false
5.poll         移除並返問隊列頭部的元素    如果隊列為空,則返回null
6.peek       返回隊列頭部的元素             如果隊列為空,則返回null
7.put         添加一個元素                      如果隊列滿,則阻塞
8.take        移除並返回隊列頭部的元素     如果隊列為空,則阻塞

 

 

 

 


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