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深度整理比较Java语言集合类(List,Set, Queue, Map)

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1.Java集合类(Collection):

1.1.集合类(Set和list)存放在java.util包中,都实现了Collection接口,Collection接口是集合类的根接口,Java中没有提供这个接口的直接的实现类.让其被继承产生了两个接口,就是Set和List.

1.2.Map是Java.util包中的另一个接口,它和Collection接口没有关系,是相互独立的,但是都属于集合类的一部分.

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2.List

2.1.1.⭐️List是一个有序的集合,可以包含重复的元素,提供了按索引访问的方式。List关注的是索引,拥有一系列和索引相关的方法,查询速度快。因为往list集合里插入或删除数据时,会伴随着后面数据的移动,所有插入删除数据速度慢。

2.1.2.⭐️所有的List中只能容纳单个不同类型的对象组成的表,而不是Key-Value键值对。例如:[ tom,1,c ];

2.1.3.⭐️所有的List中可以有相同的元素,例如Vector中可以有 [ tom,koo,too,koo ];

2.1.4.⭐️所有的List中可以有null元素,例如[ tom,null,1 ];

2.1.5.⭐️基于Array的List(Vector,ArrayList)适合查询,而LinkedList(链表)适合添加,删除操作。

3.List子类

3.1.1.⭐️Vector: 基于Array的List,其实就是封装了Array所不具备的一些功能方便我们使用,它不可能走出Array的限制。性能也就不可能超越Array。所以,在可能的情况下,要多运用Array。另外很重要的一点就是Vector“synchronized”的,这个也是Vector和ArrayList的唯一的区别。

3.1.2.⭐️ArrayList:同Vector一样是一个基于数组实现的,但是不同的是ArrayList不是同步的。所以在性能上要比Vector优越一些,但是当运行到多线程环境中时,可需要自己在管理线程的同步问题。

3.1.3.⭐️LinkedList:LinkedList不同于前面两种List,它不是基于Array的,所以不受Array性能的限制。它每一个节点(Node)都包含两方面的内容:1.节点本身的数据(data);2.下一个节点的信息(nextNode)。所以当对LinkedList做添加,删除动作的时候就不用像基于Array的List一样,必须进行大量的数据移动。只要更改nextNode的相关信息就可以实现了。这就是LinkedList的优势。


4.Set

4.1.1.⭐️Set里存放的对象是无序,不能重复的,集合中的对象不按特定的方式排序,只是简单地把对象加入集合中。

4.1.2.⭐️如果使用add(Object obj)方法添加已经存在的对象,则会覆盖前面已有的对象,对集中成员的访问和操作是通过集中对象的引用进行的,所以集中不能有重复对象。

5.Set子类

5.1.1.⭐️HashSet:使用HashMap的一个集的实现。虽然集定义成无序,但必须存在某种方法能相当高效地找到一个对象。使用一个HashMap对象实现集的存储和检索操作是在固定时间内实现的.

5.1.2.⭐️TreeSet:保持次序的Set,底层为树结构。使用它可以从Set中提取有序的序列。在集中以升序对对象排序的集的实现。这意味着从一个TreeSet对象获得第一个迭代器将按升序提供对象。TreeSet是依靠TreeMap来实现的。


6.Queue

6.1.1.⭐️队列是一种先进先出的数据结构,元素在队列末尾添加,在队列头部删除。Queue接口扩展自Collection,并提供插入、提取、检验等操作。


7.Map

7.1.1.⭐️Map包含了key-value对。Map不能包含重复的key,但是可以包含相同的value。

7.1.2.⭐️根据键得到值,对Map集合遍历时先得到键的Set集合,对Set集合进行遍历,得到相应的值。

8.Map子类

8.1.1.⭐️HashMap 是一个最常用的Map,它根据键的HashCode值存储数据,根据键可以直接获取它的值,具有很快的访问速度,遍历时,取得数据的顺序是完全随机的。HashMap最多只允许一条记录的键为Null;允许多条记录的值为 Null;HashMap不支持线程的同步,即任一时刻可以有多个线程同时写HashMap;可能会导致数据的不一致。如果需要同步,可以用 Collections的synchronizedMap方法使HashMap具有同步的能力,或者使用ConcurrentHashMap。

8.1.2.⭐️Hashtable与 HashMap类似,但它继承自Dictionary类,不同的是:它不允许记录的键或者值为空;它支持线程的同步,即任一时刻只有一个线程能写Hashtable,因此也导致了 Hashtable在写入时会比较慢。

8.1.3.⭐️WeakHashMap: 以弱键实现的基于哈希表的Map。在 WeakHashMap 中,当某个键不再正常使用时,将自动移除其条目。更精确地说,对于一个给定的键,其映射的存在并不阻止垃圾回收器对该键的丢弃,这就使该键成为可终止的,被终止,然后被回收。丢弃某个键时,其条目从映射中有效地移除

8.1.4.⭐️TreeMap: 底层是二叉树(红黑树)数据结构,线程不同步,可用于给Map集合中的键进行排序。TreeMap继承自AbstractMap,同时实现了接口NavigableMap,而接口NavigableMap则继承自SortedMap。SortedMap是Map的子接口,使用它可以确保图中的条目是排好序的。

8.1.5.⭐️在实际使用中,如果更新图时不需要保持图中元素的顺序,就使用HashMap,如果需要保持图中元素的插入顺序或者访问顺序,就使用LinkedHashMap,如果需要使图按照键值排序,就使用TreeMap。HashMap通常比TreeMap快一点(树和哈希表的数据结构使然),通常多使用HashMap,在需要排序的Map时候才用TreeMap。

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