Java|Map、List與Set的區(qū)別

學(xué)習(xí)集合之前先來看看美女集合

一集灌、前言

Java集合主要分為三種類型:Set(集)、List(列表)和Map(映射)复哆。

先簡單說下集合和數(shù)組的區(qū)別:

數(shù)組是大小固定的欣喧,并且同一個數(shù)組只能存放類型一樣的數(shù)據(jù)(基本類型/引用類型),而JAVA集合可以存儲和操作數(shù)目不固定的一組數(shù)據(jù)梯找。所有的JAVA集合都位于java.util包中唆阿。 JAVA集合只能存放引用類型的的數(shù)據(jù),不能存放基本數(shù)據(jù)類型锈锤。

再來說說集合產(chǎn)生的原因:世間上本來沒有集合驯鳖,只有數(shù)組(c語言)。

有人想有可以自動擴(kuò)展的數(shù)組久免,所以有了List浅辙。

有的人想有沒有不重復(fù)的數(shù)組,所以有了set妄壶。

有人想有自動排序的組數(shù)摔握,所以有了TreeSet、TreeList丁寄、Tree**氨淌。

而幾乎所有的集合都是基于數(shù)組來實現(xiàn)的。因為集合是對數(shù)組做的封裝伊磺,所以數(shù)組永遠(yuǎn)比任何一個集合要快盛正。但任何一個集合,比數(shù)組提供的功能要多屑埋。

1豪筝、數(shù)組聲明了它容納的元素的類型,而集合不聲明。這是由于集合以O(shè)bject形式來存儲它們的元素续崖。

2敲街、一個數(shù)組實例具有固定的大小,不能伸縮严望。集合則可根據(jù)需要動態(tài)改變大小多艇。

3、數(shù)組是一種可讀/可寫數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)像吻,沒有辦法創(chuàng)建一個只讀數(shù)組峻黍。然而可以使用集合提供的ReadOnly方法,以只讀方式來使用集合拨匆。該方法將返回一個集合的只讀版本姆涩。

下面具體說下集合(Collection:List、Set惭每,Map:HashMap骨饿、TreeMap)

Set、List洪鸭、Map

二样刷、細(xì)說Java集合

2.1仑扑、Collection接口

Collection是最基本的集合接口览爵,聲明了適用于JAVA集合(只包括Set和List)的通用方法。 Set 和List 都繼承了Conllection镇饮。

2.1.1蜓竹、Collection接口的方法:

boolean add(Object o) :向集合中加入一個對象的引用

void?clear():刪除集合中所有的對象,即不再持有這些對象的引用

boolean?isEmpty():判斷集合是否為空

boolean?contains(Object?o) :判斷集合中是否持有特定對象的引用

Iterartor?iterator() :返回一個Iterator對象储藐,可以用來遍歷集合中的元素

boolean?remove(Object?o)?:從集合中刪除一個對象的引用

int?size()?:返回集合中元素的數(shù)目

Object[]?toArray():返回一個數(shù)組俱济,該數(shù)組中包括集合中的所有元素

注意:Iterator() 和toArray() 方法都用于集合的所有的元素,前者返回一個Iterator對象钙勃,后者返回一個包含集合中所有元素的數(shù)組蛛碌。

Iterator接口聲明了如下方法:

hasNext():判斷集合中元素是否遍歷完畢,如果沒有辖源,就返回true

next()?:返回下一個元素

remove():從集合中刪除上一個有next()方法返回的元素

2.2蔚携、Set(集合)

Set是最簡單的一種集合。集合中的對象不按特定的方式排序克饶,并且沒有重復(fù)對象酝蜒。 Set接口主要實現(xiàn)了兩個實現(xiàn)類:

HashSet: HashSet類按照哈希算法來存取集合中的對象,存取速度比較快

TreeSet :TreeSet類實現(xiàn)了SortedSet接口矾湃,能夠?qū)现械膶ο筮M(jìn)行排序亡脑。

Set 的用法:存放的是對象的引用,沒有重復(fù)對象。

Set set = newHashSet();

String?s1=newString("hello");

String?s2 = s1;

String?s3 = newString("world");

set.add(s1);

set.add(s2);

set.add(s3);

System.out.println(set.size()); ?// 打印集合中對象的數(shù)目?為?2霉咨。

Set 的add()方法是如何判斷對象是否已經(jīng)存放在集合中蛙紫?

booleanisExists = false;

Iterator?iterator = set.iterator();

while(it.hasNext()) ?{

? ? ? ? String?oldStr = it.next();

? ? ? ? if(newStr.equals(oldStr)){

? ? ? ? ? ? ? ? isExists=true;

? ? ? ? }

}

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途戒,不像前面有兩個不同的List惊来。實際上Set就是Collection,只是行為不同(這是繼承與多態(tài)思想的典型應(yīng)用:表現(xiàn)不同的行為)棺滞。Set不保存重復(fù)的元素裁蚁。

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

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

TreeSet: 保存次序的Set, 底層為樹結(jié)構(gòu)崔泵。使用它可以從Set中提取有序的序列秒赤。

LinkedHashSet:具有HashSet的查詢速度,且內(nèi)部使用鏈表維護(hù)元素的順序(插入的次序)憎瘸。于是在使用迭代器遍歷Set時入篮,結(jié)果會按元素插入的次序顯示。

2.3幌甘、List(列表)

List的特征是其元素以線性方式存儲潮售,集合中可以存放重復(fù)對象。

List接口主要實現(xiàn)類包括:

ArrayList() : 代表長度可以改變得數(shù)組锅风∷址蹋可以對元素進(jìn)行隨機(jī)的訪問,向ArrayList()中插入與刪除元素的速度慢皱埠。

LinkedList(): 在實現(xiàn)中采用鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)肮帐。插入和刪除速度快,訪問速度慢边器。

對于List的隨機(jī)訪問來說训枢,就是只隨機(jī)來檢索位于特定位置的元素。 List 的 get(int index) 方法放回集合中由參數(shù)index指定的索引位置的對象饰抒,下標(biāo)從“0” 開始肮砾。最基本的兩種檢索集合中的所有對象的方法:

1、for循環(huán)和get()方法:

for(int i=0; i<list.size(); i++){

? ? ? ? System.out.println(list.get(i));

}

2袋坑、使用 迭代器(Iterator):

Iterator?it = list.iterator();

while(it.hashNext()){

? ? ? ? System.out.println(it.next());

}

兩種List的功能方法:一種是基本的ArrayList仗处,其優(yōu)點在于隨機(jī)訪問元素眯勾;另一種是更強(qiáng)大的LinkedList,它并不是為快速隨機(jī)訪問設(shè)計的婆誓,而是具有一套更通用的方法吃环。

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

ArrayList:由數(shù)組實現(xiàn)的List燥翅。允許對元素進(jìn)行快速隨機(jī)訪問骑篙,但是向List中間插入與移除元素的速度很慢。ListIterator只應(yīng)該用來由后向前遍歷 ArrayList森书,而不是用來插入和移除元素靶端,因為那比LinkedList開銷要大很多。

LinkedList:對順序訪問進(jìn)行了優(yōu)化凛膏,向List中間插入與刪除的開銷并不大杨名。隨機(jī)訪問則相對較慢。(使用ArrayList代替猖毫。)還具有下列方 法:addFirst(), addLast(), getFirst(), getLast(), removeFirst() 和 removeLast(),台谍,這些方法 (沒有在任何接口或基類中定義過)使得LinkedList可以當(dāng)作堆棧、隊列和雙向隊列使用鄙麦。

2.4典唇、Map(映射)

Map 是一種把鍵對象和值對象映射的集合镊折,它的每一個元素都包含一對鍵對象和值對象胯府。 Map沒有繼承于Collection接口。從Map集合中檢索元素時恨胚,只要給出鍵對象骂因,就會返回對應(yīng)的值對象。

Map的常用方法:

1赃泡、添加寒波,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(guān)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(guān)鍵字key相關(guān)的值 升熊。Map集合中的鍵對象不允許重復(fù)俄烁,也就說,任意兩個鍵對象通過equals()方法比較的結(jié)果都是false级野,但是可以將任意多個鍵獨享映射到同一個值對象上页屠。

3、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(guān)聯(lián)的“鍵”(key)(使用它來查找)。方法get(Object key)返回與給定“鍵”相關(guān)聯(lián)的“值”辰企。

標(biāo)準(zhǔn)的Java類庫中包含了幾種不同的Map:HashMap,TreeMap、LinkedHashMap昔搂、WeakHashMap拍嵌、IdentityHashMap。它們都有同樣的基本接口Map潜索,但是行為臭增、效率、排序策略竹习、保存對象的生命周期和判定“鍵”等價的策略等各不相同速址。

提高執(zhí)行效率是Map的一個大優(yōu)勢∮删裕看看get()要做哪些事芍锚,就會明白為什么在ArrayList中搜索“鍵”是相當(dāng)慢的。而這正是HashMap提高速度的地方蔓榄。HashMap使用了特殊的值并炮,稱為“散列碼”(hash code),來取代對鍵的緩慢搜索甥郑√悠牵“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(jìn)行轉(zhuǎn)換而生成的澜搅。所有Java對象都能產(chǎn)生散列碼伍俘,因為hashCode()是定義在基類Object中的方法。

HashMap就是使用對象的hashCode()進(jìn)行快速查詢的勉躺。此方法能夠顯著提高性能癌瘾。

Map:維護(hù)“鍵值對”的關(guān)聯(lián)性,使你可以通過“鍵”查找“值”饵溅。

HashMap:Map基于散列表的實現(xiàn)妨退。插入和查詢“鍵值對”的開銷是固定的⊥善螅可以通過構(gòu)造器設(shè)置容量capacity和負(fù)載因子load factor咬荷,以調(diào)整容器的性能。

LinkedHashMap:類似于HashMap轻掩,但是迭代遍歷它時幸乒,取得“鍵值對”的順序是其插入次序,或者是最近最少使用(LRU)的次序唇牧。只比HashMap慢一點罕扎。而在迭代訪問時發(fā)而更快基茵,因為它使用鏈表維護(hù)內(nèi)部次序。

TreeMap:基于紅黑樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)壳影。查看“鍵”或“鍵值對”時拱层,它們會被排序(次序由Comparabel或Comparator決定)。TreeMap的特點在 于宴咧,你得到的結(jié)果是經(jīng)過排序的根灯。TreeMap是唯一的帶有subMap()方法的Map,它可以返回一個子樹掺栅。

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

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

三搏明、它們的區(qū)別

3.1、Collection和Map的區(qū)別

容器內(nèi)每個為之所存儲的元素個數(shù)不同闪檬。Collection類型星著,每個位置只有一個元素。Map類型粗悯,持有 key-value pair虚循,像個小型數(shù)據(jù)庫(比如現(xiàn)在很火的MongoDB就是key-value)。

3.2样傍、特征說明

List横缔,Set,Map將持有對象一律視為Object型別衫哥。

Collection茎刚、List、Set炕檩、Map都是接口斗蒋,不能實例化。

繼承自它們的 ArrayList笛质、Vector、HashTable捞蚂、HashMap是具象class妇押,這些才可被實例化。vector容器確切知道它所持有的對象隸屬什么型別姓迅。vector不進(jìn)行邊界檢查敲霍。

List:將以特定次序存儲元素俊马,所以取出來的順序可能和放入順序不同。

Set : 不能含有重復(fù)的元素肩杈。

四柴我、總結(jié)

1、如果涉及到堆棧扩然,隊列等操作艘儒,應(yīng)該考慮用List,對于需要快速插入夫偶,刪除元素界睁,應(yīng)該使用LinkedList,如果需要快速隨機(jī)訪問元素兵拢,應(yīng)該使用ArrayList翻斟。

2、如果程序在單線程環(huán)境中说铃,或者訪問僅僅在一個線程中進(jìn)行访惜,考慮非同步的類,其效率較高腻扇,如果多個線程可能同時操作一個類疾牲,應(yīng)該使用同步的類。

3衙解、在除需要排序時使用TreeSet阳柔、TreeMap外,都應(yīng)使用HashSet蚓峦、HashMap舌剂,因為他們的效率更高。

4暑椰、要特別注意對哈希表的操作霍转,作為key的對象要正確復(fù)寫equals和hashCode方法。

5一汽、容器類僅能持有對象引用(指向?qū)ο蟮闹羔槪┍芟皇菍ο笮畔opy一份至數(shù)列某位置。一旦將對象置入容器內(nèi)召夹,便損失了該對象的型別信息岩喷。

6、盡量返回接口而非實際的類型监憎,如返回List而非ArrayList纱意,這樣如果以后需要將ArrayList換成LinkedList時,客戶端代碼不用改變鲸阔。這就是針對抽象編程偷霉。

注意:

1迄委、Collection沒有g(shù)et()方法來取得某個元素。只能通過iterator()遍歷元素类少。

2叙身、Set和Collection擁有一模一樣的接口。

3硫狞、List可以通過get()方法來一次取出一個元素信轿。

4、一般使用ArrayList妓忍。用LinkedList構(gòu)造堆棧stack虏两、隊列queue。

5世剖、Map用 put(k,v) / get(k)定罢,還可以使用containsKey()/containsValue()來檢查其中是否含有某個key/value。HashMap會利用對象的hashCode來快速找到key旁瘫。


本文內(nèi)容參考于網(wǎng)上的一篇博客祖凫,不過那篇博客可讀性太差啦。

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