线性表,链表,哈希表是常用的数据结构,在进行Java开发时,JDK已经为我们提供了一系列相应的类来实现基本的数据结构。这些类均在java.util包中。本文试图通过简单的描述,向读者阐述各个类的作用以及如何正确使用这些类。

Collection 
├List 
│├LinkedList 
│├ArrayList 
│└Vector 
│ └Stack 
└Set 
Map 
├Hashtable 
├HashMap 
└WeakHashMap

Collection接口 
  Collection是最基本的集合接口,一个Collection代表一组Object,即Collection的元素(Elements)。一些Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。JavaSDK不提供直接继承自Collection的类,Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。 
  所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数:无参数的构造函数用于创建一个空的Collection,有一个Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection,这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后一个构造函数允许用户复制一个Collection。 
  如何遍历Collection中的每一个元素?不论Collection的实际类型如何,它都支持一个iterator()的方法,该方法返回一个迭代子,使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。典型的用法如下: 
    Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子 
    while(it.hasNext()) { 
      Object obj = it.next(); // 得到下一个元素 
    } 
  由Collection接口派生的两个接口是List和Set。

List接口 
  List是有序的Collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引(元素在List中的位置,类似于数组下标)来访问List中的元素,这类似于Java的数组。 
和下面要提到的Set不同,List允许有相同的元素。 
  除了具有Collection接口必备的iterator()方法外,List还提供一个listIterator()方法,返回一个ListIterator接口,和标准的Iterator接口相比,ListIterator多了一些add()之类的方法,允许添加,删除,设定元素,还能向前或向后遍历。 
  实现List接口的常用类有LinkedList,ArrayList,Vector和Stack。

LinkedList类 
  LinkedList实现了List接口,允许null元素。此外LinkedList提供额外的get,remove,insert方法在LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈(stack),队列(queue)或双向队列(deque)。 
  注意LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List,则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List: 
    List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

ArrayList类 
  ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素,包括null。ArrayList没有同步。 
size,isEmpty,get,set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数,添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。 
  每个ArrayList实例都有一个容量(Capacity),即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加,但是增长算法并没有定义。当需要插入大量元素时,在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。 
  和LinkedList一样,ArrayList也是非同步的(unsynchronized)。

Vector类 
  Vector非常类似ArrayList,但是Vector是同步的。由Vector创建的Iterator,虽然和ArrayList创建的Iterator是同一接口,但是,因为Vector是同步的,当一个Iterator被创建而且正在被使用,另一个线程改变了Vector的状态(例如,添加或删除了一些元素),这时调用Iterator的方法时将抛出ConcurrentModificationException,因此必须捕获该异常。

Stack 类 
  Stack继承自Vector,实现一个后进先出的堆栈。Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop方法,还有peek方法得到栈顶的元素,empty方法测试堆栈是否为空,search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。

Set接口 
  Set是一种不包含重复的元素的Collection,即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false,Set最多有一个null元素。 
  很明显,Set的构造函数有一个约束条件,传入的Collection参数不能包含重复的元素。 
  请注意:必须小心操作可变对象(Mutable Object)。如果一个Set中的可变元素改变了自身状态导致Object.equals(Object)=true将导致一些问题。

Map接口 
  请注意,Map没有继承Collection接口,Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key,每个key只能映射一个value。Map接口提供3种集合的视图,Map的内容可以被当作一组key集合,一组value集合,或者一组key-value映射。

Hashtable类 
  Hashtable继承Map接口,实现一个key-value映射的哈希表。任何非空(non-null)的对象都可作为key或者value。 
  添加数据使用put(key, value),取出数据使用get(key),这两个基本操作的时间开销为常数。 
Hashtable通过initial capacity和load factor两个参数调整性能。通常缺省的load factor 0.75较好地实现了时间和空间的均衡。增大load factor可以节省空间但相应的查找时间将增大,这会影响像get和put这样的操作。 
使用Hashtable的简单示例如下,将1,2,3放到Hashtable中,他们的key分别是”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)); 
  要取出一个数,比如2,用相应的key: 
    Integer n = (Integer)numbers.get(“two”); 
    System.out.println(“two = ” + n); 
  由于作为key的对象将通过计算其散列函数来确定与之对应的value的位置,因此任何作为key的对象都必须实现hashCode和equals方法。hashCode和equals方法继承自根类Object,如果你用自定义的类当作key的话,要相当小心,按照散列函数的定义,如果两个对象相同,即obj1.equals(obj2)=true,则它们的hashCode必须相同,但如果两个对象不同,则它们的hashCode不一定不同,如果两个不同对象的hashCode相同,这种现象称为冲突,冲突会导致操作哈希表的时间开销增大,所以尽量定义好的hashCode()方法,能加快哈希表的操作。 
  如果相同的对象有不同的hashCode,对哈希表的操作会出现意想不到的结果(期待的get方法返回null),要避免这种问题,只需要牢记一条:要同时复写equals方法和hashCode方法,而不要只写其中一个。 
  Hashtable是同步的。

HashMap类 
  HashMap和Hashtable类似,不同之处在于HashMap是非同步的,并且允许null,即null value和null key。,但是将HashMap视为Collection时(values()方法可返回Collection),其迭代子操作时间开销和HashMap的容量成比例。因此,如果迭代操作的性能相当重要的话,不要将HashMap的初始化容量设得过高,或者load factor过低。

WeakHashMap类 
  WeakHashMap是一种改进的HashMap,它对key实行“弱引用”,如果一个key不再被外部所引用,那么该key可以被GC回收。

总结 
  如果涉及到堆栈,队列等操作,应该考虑用List,对于需要快速插入,删除元素,应该使用LinkedList,如果需要快速随机访问元素,应该使用ArrayList。 
  如果程序在单线程环境中,或者访问仅仅在一个线程中进行,考虑非同步的类,其效率较高,如果多个线程可能同时操作一个类,应该使用同步的类。 
  要特别注意对哈希表的操作,作为key的对象要正确复写equals和hashCode方法。 
  尽量返回接口而非实际的类型,如返回List而非ArrayList,这样如果以后需要将ArrayList换成LinkedList时,客户端代码不用改变。这就是针对抽象编程。

【Java面试题】40 你所知道的集合类都有哪些?主要方法?的更多相关文章

  1. java面试题------40个Java集合面试问题和答案

    Java集合框架为Java编程语言的基础,也是Java面试中非常重要的一个知识点. 这里,我列出了一些关于Java集合的重要问题和答案. 1.Java集合框架是什么?说出一些集合框架的长处? 每种编程 ...

  2. Java 面试题:百度前200页都在这里了

    基本概念 操作系统中 heap 和 stack 的区别 什么是基于注解的切面实现 什么是 对象/关系 映射集成模块 什么是 Java 的反射机制 什么是 ACID BS与CS的联系与区别 Cookie ...

  3. Java面试题之多线程同步和互斥有几种实现方法,都是什么?

    线程同步是指线程之间所具有的一种制约关系,一个线程的执行依赖另外一个线程的消息,当它没有得到另一个线程的消息时应等待,直到消息到达时才被唤醒. 线程互斥是指对于共享的进程系统资源,每个线程访问时的排他 ...

  4. 2016最新Java笔试题集锦

    更新时间:2015-08-13         来源:网络         投诉删除 [看准网(Kanzhun.com)]笔试题目频道小编搜集的范文“2016最新Java笔试题集锦”,供大家阅读参考, ...

  5. java面试题及答案(转载)

    JAVA相关基础知识1.面向对象的特征有哪些方面 1.抽象:抽象就是忽略一个主题中与当前目标无关的那些方面,以便更充分地注意与当前目标有关的方面.抽象并不打算了解全部问题,而只是选择其中的一部分,暂时 ...

  6. Java面试题(全)

    JAVA部分 什么是反射机制?反射机制应用(Struts中反射机制的应用) 答:运行状态中,对于任意一个类,都可以知道它的所有属性和方法,对于任意一个对象都可以调用它的任意一个方法,这种动态获取信息以 ...

  7. java 考试试题

    Java基础部分 基础部分的顺序:基本语法,类相关的语法,内部类的语法,继承相关的语法,异常的语法,线程的语法,集合的语法,io 的语法,虚拟机方面的语法,其他.有些题来自网上搜集整理,有些题来自学员 ...

  8. java面试题小全

    面向对象的特征有哪些方面   1. 抽象:抽象就是忽略一个主题中与当前目标2. 无关的那些方面,3. 以便更充分地注意与当前目标4. 有关的方面.抽象并不5. 打算了解全部问题,而6. 只是选择其中的 ...

  9. JAVA面试题相关基础知识

        1.面向对象的特征有哪些方面 ①抽象: 抽象就是忽略一个主题中与当前目标无关的那些方面,以便更充分地注意与当前目标有关的方面.抽象并不打算了解全部问题,而只是选择其中的一部分,暂时不用部分细节 ...

随机推荐

  1. 使用R语言分析股价波动

    今天看的R语言.做个笔记. 使用R语言读取雅虎財经数据.分析微软公司(股票代码:MSFT)在2015年股价波动超过百分之十的日期. 然后通过检索新闻的方式,看看微软当天有什么新闻发生,导致股价波动. ...

  2. C++防止头文件反复包括

    两种方法: (1)#pragma once. (2)ifndef/define/endif 差别: (1)#pragma once是编译器相关的.有的编译器支持,有的编译器不支持: (2)#ifnde ...

  3. 基于Unity3d 引擎的Android游戏优化

    原文地址:http://blog.csdn.net/jixuguo/article/details/9018669 近期项目进入收尾阶段,之前对项目做了非常多优化,mesh合并 .降低DrawCall ...

  4. B+树在数据库中的应用

    B+树在数据库中的应用 flyfish 2015-7-6 B+树在数据库中的应用重要是实现索引 应用方式一 ID为表的主键,利用主键建立一棵B+树 叶子结点存储记录的地址 应用方式二 ID为表的主键. ...

  5. angular学习笔记(十三)

    本篇主要介绍控制器的$scope中的数据是如何被改变的: 以下三种方法,都可以改变$scope中的number值: 1. 表达式: <span ng-click="number=num ...

  6. 从INT 到STRING的几种方法

    1.   int sprintf( char *buffer, const char *format [, argument] ... );      <stdio.h>例如: int s ...

  7. HTML5使用详解

    1.什么是HTML5 HTML5是新的HTML标准. 支持最新的Safari,Chrome,Firefox以及Opera,Ie9支持某些HTML5特性. 2.新建HTML5页面 <!DOCTYP ...

  8. nyoj116 士兵杀敌(二)树状数组 插点问线

    士兵杀敌(二) 时间限制:1000 ms  |  内存限制:65535 KB 难度:5 描述 南将军手下有N个士兵,分别编号1到N,这些士兵的杀敌数都是已知的. 小工是南将军手下的军师,南将军经常想知 ...

  9. iOS-本地的推送

    // //  ViewController.m //  05-本地的推送 // //  Created by hongqiangli on 2017/6/12. // #import "Vi ...

  10. 重装Ubuntu系统

    1.安装JDK参考:http://weixiaolu.iteye.com/blog/1401786jdk-6u31-linux-i586.bin莫名奇妙的安装失败.所以下载了jdk-7u45-linu ...