Java中集合List、Set和Map的入门详细介绍

目录
  • 一、Collection接口
  • 二、List集合
    • 2.1介绍
      • 2.1.1 ArrayList(数组)
      • 2.1.2 Vector(数组实现、线程同步)
      • 2.1.3 LinkList(链表)
    • 2.2 List特性
    • 2.3 List常用方法
    • 2.4 List总结
  • 三、Set集合
    • 3.1介绍
    • 3.2 分类
      • 3.2.1 HashSet(Hash表)
      • 3.2.2 TreeSet(二叉树)
      • 3.2.3 LinkHashSet(HashSet+LinkedHashMap)
  • 四、Map集合
    • 4.1 HashMap(数组+链表+红黑树)
    • 4.2 ConcurrentHashMap
      • 4.2.1 Segment段
      • 4.2.2 线程安全(Segment 继承ReentrantLock 加锁)
      • 4.2.3 并行度(默认16)
      • 4.2.4 Java8实现 (引入了红黑树)
    • 4.3 HashTable(线程安全)
    • 4.4 TreeMap(可排序)
    • 4.5 LinkHashMap(记录插入顺序)
  • 总结

一、Collection接口

1.1 是集合框架的顶级接口

1.2 是Set和List的父接口

1.3 但不是Map的父接口

二、List集合

2.1介绍

Java的List是非常常用的数据类型。List是有序的Collection。Java List一共三个实现类:

2.1.1 ArrayList(数组)

ArrayList 是最常用的 List 实现类,内部是通过数组实现的,它允许对元素进行快速随机访问。数组的缺点是每个元素之间不能有间隔,当数组大小不满足时需要增加存储能力,就要将已经有数组的数据复制到新的存储空间中(动态扩容)。当从 ArrayList 的中间位置插入或者删除元素时,需要对数组进 行复制、移动、代价比较高。因此,它适合随机查找和遍历,不适合插入和删除。

2.1.2 Vector(数组实现、线程同步)

Vector 与 ArrayList 一样,也是通过数组实现的,不同的是它支持线程的同步,即某一时刻只有一 个线程能够写 Vector,避免多线程同时写而引起的不一致性,但实现同步需要很高的花费,因此, 访问它比访问 ArrayList 慢。

2.1.3 LinkList(链表)

LinkedList 是用链表结构存储数据的,很适合数据的动态插入和删除,随机访问和遍历速度比较慢。另外,他还提供了 List 接口中没有定义的方法,专门用于操作表头和表尾元素,可以当作堆栈、队列和双向队列使用。

2.2 List特性

  • 可以存放同一种类型的元素。
  • 内部维护元素之间的顺序,是有序集合。
  • 元素是可以重复的。

2.3 List常用方法

A:添加功能
boolean add(E e):向集合中添加一个元素
void add(int index, E element):在指定位置添加元素
boolean addAll(Collection<? extends E> c):向集合中添加一个集合的元素。

B:删除功能
void clear():删除集合中的所有元素
E remove(int index):根据指定索引删除元素,并把删除的元素返回
boolean remove(Object o):从集合中删除指定的元素
boolean removeAll(Collection<?> c):从集合中删除一个指定的集合元素。

C:修改功能
E set(int index, E element):把指定索引位置的元素修改为指定的值,返回修改前的值。

D:获取功能
E get(int index):获取指定位置的元素
Iterator iterator():就是用来获取集合中每一个元素。

E:判断功能
boolean isEmpty():判断集合是否为空。
boolean contains(Object o):判断集合中是否存在指定的元素。
boolean containsAll(Collection<?> c):判断集合中是否存在指定的一个集合中的元素。

F:长度功能
int size():获取集合中的元素个数

G:把集合转换成数组
Object[] toArray():把集合变成数组。

点击访问List集合详细介绍

2.4 List总结

2.4.1内部存储结构区别:

  • ArrayList、Vector是数组存储。LinkedList是**链表存储 (不支持下标遍历)。

2.4.2 线程安全区别:

  • ArrayList、LinkedList是线程不安全。Vector是线程安全(但是Vector已过时,虽然它线程安全,但导致增删改查都慢,属于牺牲性能,提高安全性)。

三、Set集合

3.1介绍

Set 注重独一无二的性质,该体系集合用于存储无序(存入和取出的顺序不一定相同)元素,值不能重复。对象的相等性本质是对象 hashCode 值(java 是依据对象的内存地址计算出的此序号)判断的

3.2 分类

3.2.1 HashSet(Hash表)

哈希表边存放的是哈希值。HashSet 存储元素的顺序并不是按照存入时的顺序(和 List 显然不同) 而是按照哈希值来存的所以取数据也是按照哈希值取得。

总结:元素的哈希值是通过元素的hashcode方法 来获取的, HashSet首先判断两个元素的哈希值,如果哈希值一样,接着会比较equals方法 如果 equls结果为true ,HashSet就视为同一个元素。如果equals 为false就不是同一个元素。
哈希值相同equals为false的元素是怎么存储呢,就是在同样的哈希值下顺延(可以认为哈希值相同的元素放在一个哈希桶中)。也就是哈希一样的存一列。

3.2.2 TreeSet(二叉树)

  • TreeSet()是使用二叉树的原理对新 add()的对象按照指定的顺序排序(升序、降序),每增加一个对象都会进行排序,将对象插入的二叉树指定的位置。
  • Integer 和 String 对象都可以进行默认的 TreeSet 排序,而自定义类的对象是不可以的,自己定义的类必须实现 Comparable 接口,并且覆写相应的 compareTo()函数,才可以正常使用。
  • 在覆写 compare()函数时,要返回相应的值才能使 TreeSet 按照一定的规则来排序
  • 比较此对象与指定对象的顺序。如果该对象小于、等于或大于指定对象,则分别返回负整数、零或正整数。

3.2.3 LinkHashSet(HashSet+LinkedHashMap)

对于 LinkedHashSet 而言,它继承与 HashSet、又基于 LinkedHashMap 来实现的。 LinkedHashSet 底层使用 LinkedHashMap 来保存所有元素,它继承与 HashSet,其所有的方法 操作上又与 HashSet 相同,因此 LinkedHashSet 的实现上非常简单,只提供了四个构造方法,并通过传递一个标识参数,调用父类的构造器,底层构造一个 LinkedHashMap 来实现,在相关操作上与父类 HashSet 的操作相同,直接调用父类 HashSet 的方法即可。

四、Map集合

4.1 HashMap(数组+链表+红黑树)

HashMap 根据键的 hashCode 值存储数据,大多数情况下可以直接定位到它的值,因而具有很快的访问速度,但遍历顺序却是不确定的。 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 非线程安全,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。如果需要满足线程安全,可以用 Collections 的 synchronizedMap 方法使 HashMap 具有线程安全的能力,或者使用 ConcurrentHashMap。我们用下面这张图来介绍HashMap 的结构。

4.2 ConcurrentHashMap

4.2.1 Segment段

ConcurrentHashMap 和 HashMap 思路是差不多的,但是因为它支持并发操作,所以要复杂一 些。整个 ConcurrentHashMap 由一个个 Segment 组成,Segment 代表”部分“或”一段“的意思,所以很多地方都会将其描述为分段锁。注意,行文中,我很多地方用了“槽”来代表一个segment。

4.2.2 线程安全(Segment 继承ReentrantLock 加锁)

简单理解就是,ConcurrentHashMap 是一个 Segment 数组,Segment 通过继承 ReentrantLock 来进行加锁,所以每次需要加锁的操作锁住的是一个 segment,这样只要保证每个 Segment 是线程安全的,也就实现了全局的线程安全。

4.2.3 并行度(默认16)

concurrencyLevel:并行级别、并发数、Segment 数,怎么翻译不重要,理解它。默认是 16, 也就是说 ConcurrentHashMap 有 16 个 Segments,所以理论上,这个时候,最多可以同时支 持 16 个线程并发写,只要它们的操作分别分布在不同的 Segment 上。这个值可以在初始化的时候设置为其他值,但是一旦初始化以后,它是不可以扩容的。再具体到每个 Segment 内部,其实每个 Segment 很像之前介绍的 HashMap,不过它要保证线程安全,所以处理起来要麻烦些。

4.2.4 Java8实现 (引入了红黑树)

Java8 对 ConcurrentHashMap 进行了比较大的改动,Java8 也引入了红黑树。

4.3 HashTable(线程安全)

Hashtable 是遗留类,很多映射的常用功能与 HashMap 类似,不同的是它承自 Dictionary 类,并且是线程安全的,任一时间只有一个线程能写 Hashtable,并发性不如 ConcurrentHashMap,因为 ConcurrentHashMap 引入了分段锁。Hashtable 不建议在新代码中使用,不需要线程安全的场合可以用 HashMap 替换,需要线程安全的场合可以用 ConcurrentHashMap 替换。

4.4 TreeMap(可排序)

TreeMap 实现 SortedMap 接口,能够把它保存的记录根据键排序,默认是按键值的升序排序, 也可以指定排序的比较器,当用 Iterator 遍历 TreeMap 时,得到的记录是排过序的。如果使用排序的映射,建议使用 TreeMap。 在使用 TreeMap 时,key 必须实现 Comparable 接口或者在构造 TreeMap 传入自定义的 Comparator,否则会在运行时抛出 java.lang.ClassCastException 类型的异常。

参考:https://blog.csdn.net/chenssy/article/details/26668941

4.5 LinkHashMap(记录插入顺序)

LinkedHashMap 是 HashMap 的一个子类,保存了记录的插入顺序,在用 Iterator 遍历LinkedHashMap 时,先得到的记录肯定是先插入的,也可以在构造时带参数,按照访问次序排序。

参考 :https://blog.csdn.net/qq_40050586/article/details/105851970

总结

到此这篇关于Java中集合List、Set和Map的文章就介绍到这了,更多相关Java集合List、Set和Map内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们!

(0)

相关推荐

  • Java集合定义与用法实例总结【Set、List与Map】

    本文实例讲述了Java集合定义与用法.分享给大家供大家参考,具体如下: java集合大体可分为三类,分别是Set.List和Map,它们都继承了基类接口Collection,Collection接口定义了众多操作集合的基本方法,如下: 为了访问Collection集合,不得不去了解Iterator接口.该接口很简单,主要用于定义访问集合的方法,如下: 所以上述的三大类子集合必定都继承了上面2个接口.其中Set集合要求元素不重复,且内部无序,所以访问时只能根据元素值来访问:List内部为动态数组,

  • list,set,map,数组之间的相互转换详细解析

    1.list转setSet set = new HashSet(new ArrayList()); 2.set转listList list = new ArrayList(new HashSet()); 3.数组转为listList stooges = Arrays.asList("Larry", "Moe", "Curly");或者String[] arr = {"1", "2"};List list =

  • Java集合Set、List、Map的遍历方法

    本文实例讲述了Java集合Set.List.Map的遍历方法,分享给大家供大家参考. 具体方法如下: package com.shellway.javase; import java.util.ArrayList; import java.util.Collection; import java.util.HashSet; import java.util.Iterator; import java.util.List; import java.util.Map; import java.uti

  • Java中Collection、List、Set、Map之间的关系总结

    初学java,单个的接触有点迷糊,所以总结下他们的关系 一.关系 Collection --List:以特定顺序存储 --ArrayList.LinkList.Vector --Set:不能包含重复的元素 --HashSet.TreeSet Map --HashMap.HashTable.TreeMap 二.分别讲解 Collection:Collection是一个父接口,List和Set是继承自他的子接口,Collection是最基本的集合接口,Java SDK中不提供直接继承自Collect

  • java中实现list或set转map的方法

    java中实现list或set转map的方法 在开发中我们有时需要将list或set转换为map(比如对象属性中的唯一键作为map的key,对象作为map的value),一般的想法就是new一个map,然后把list或set中的值一个个push到map中. 类似下面的代码: List<String> stringList = Lists.newArrayList("t1", "t2", "t3"); Map<String, St

  • Java中的Set、List、Map的用法与区别介绍

    Collection 接口 :Collection是最基本的集合接口,声明了适用于JAVA集合(只包括Set和List)的通用方法.Set和List都继承了Conllection,Map Collection接口的方法: boolean add(Object o):向集合中加入一个对象的引用 void clear():删除集合中所有的对象,即不再持有这些对象的引用 boolean isEmpty():判断集合是否为空 boolean contains(Object o):判断集合中是否持有特定对

  • 一段代码搞懂关于Java中List、Set集合及Map的使用

    Java中List.Set集合及Map的使用代码如下所示: package tingjizifu; import java.util.*; public class TongJi { /* * 使用Scanner从控制台读取一个字符串,统计字符串中每个字符出现的次数,要求使用学习过的知识完成以上要求 * 实现思路根据Set.List.Map集合的特性完成. */ public static void main(String[] args) { // 输入字符串 Scanner input = n

  • java list,set,map,数组间的相互转换详解

    java list,set,map,数组间的相互转换详解 1.list转set Set set = new HashSet( new ArrayList()); 2.set转list List list = new ArrayList( new HashSet());  3.数组转为list List stooges = Arrays.asList( "Larry" , "Moe" , "Curly" ); 此时stooges中有有三个元素.注意

  • 详解Java中list,set,map的遍历与增强for循环

    详解Java中list,set,map的遍历与增强for循环 Java集合类可分为三大块,分别是从Collection接口延伸出的List.Set和以键值对形式作存储的Map类型集合. 关于增强for循环,需要注意的是,使用增强for循环无法访问数组下标值,对于集合的遍历其内部采用的也是Iterator的相关方法.如果只做简单遍历读取,增强for循环确实减轻不少的代码量. 集合概念: 1.作用:用于存放对象 2.相当于一个容器,里面包含着一组对象,其中的每个对象作为集合的一个元素出现 3.jav

  • Java中List Set和Map之间的区别_动力节点Java学院整理

    Java集合的主要分为三种类型: • Set(集) • List(列表) • Map(映射) 要深入理解集合首先要了解下我们熟悉的数组: 数组是大小固定的,并且同一个数组只能存放类型一样的数据(基本类型/引用类型),而JAVA集合可以存储和操作数目不固定的一组数据. 所有的JAVA集合都位于 java.util包中! JAVA集合只能存放引用类型的的数据,不能存放基本数据类型. 世间上本来没有集合,(只有数组参考C语言)但有人想要,所以有了集合 有人想有可以自动扩展的数组,所以有了List 有的

随机推荐