全面接触Java集合框架 五六

3.3. SortedSet接口

　　“集合框架”提供了个特殊的Set接口：SortedSet，它保持元素的有序顺序。SortedSet接口为集的视图(子集)和它的两端（即头和尾）提供了访问方法。当您处理列表的子集时，更改视图会反映到源集。此外，更改源集也会反映在子集上。

发生这种情况的原因在于视图由两端的元素而不是下标元素指定，所以如果您想要一个特殊的高端元素（toElement）在子集中，您必须找到下一个元素。

　　添加到SortedSet实现类的元素必须实现Comparable接口，否则您必须给它的构造函数提供一个Comparator接口的实现。TreeSet类是它的唯一一份实现。

　　“因为集必须包含唯一的项，如果添加元素时比较两个元素导致了0返回值（通过Comparable的compareTo()方法或Comparator的compare()方法），那么新元素就没有添加进去。如果两个元素相等，那还好。但如果它们不相等的话，您接下来就应该修改比较方法，让比较方法和 equals() 的效果一致。”


　　(1) Comparator comparator(): 返回对元素进行排序时使用的比较器，如果使用Comparable接口的compareTo()方法对元素进行比较，则返回null

　　(2) Object first(): 返回有序集合中第一个(最低)元素

　　(3) Object last(): 返回有序集合中最后一个(最高)元素

　　(4) SortedSet subSet(Object fromElement, Object toElement): 返回从fromElement(包括)至toElement(不包括)范围内元素的SortedSet视图(子集)

　　(5) SortedSet headSet(Object toElement): 返回SortedSet的一个视图，其内各元素皆小于toElement

　　(6) SortedSet tailSet(Object fromElement): 返回SortedSet的一个视图，其内各元素皆大于或等于fromElement

　　3.4. AbstractSet抽象类

　　AbstractSet类覆盖了Object类的equals()和hashCode()方法，以确保两个相等的集返回相同的哈希码。若两个集大小相等且包含相同元素，则这两个集相等。按定义，集的哈希码是集中元素哈希码的总和。因此，不论集的内部顺序如何，两个相等的集会有相同的哈希码。

　　3.4.1. Object类

　　(1) boolean equals(Object obj): 对两个对象进行比较，以便确定它们是否相同

　　(2) int hashCode(): 返回该对象的哈希码。相同的对象必须返回相同的哈希码

　　3.5. HashSet类类和TreeSet类

　　“集合框架”支持Set接口两种普通的实现：HashSet和TreeSet(TreeSet实现SortedSet接口)。在更多情况下，您会使用 HashSet 存储重复自由的集合。考虑到效率，添加到 HashSet 的对象需要采用恰当分配哈希码的方式来实现hashCode()方法。虽然大多数系统类覆盖了 Object中缺省的hashCode()和equals()实现，但创建您自己的要添加到HashSet的类时，别忘了覆盖 hashCode()和equals()。

　　当您要从集合中以有序的方式插入和抽取元素时，TreeSet实现会有用处。为了能顺利进行，添加到TreeSet的元素必须是可排序的。

　　3.5.1.HashSet类

　　(1) HashSet(): 构建一个空的哈希集

　　(2) HashSet(Collection c): 构建一个哈希集，并且添加集合c中所有元素

　　(3) HashSet(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空哈希集

　　(4) HashSet(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定容量和加载因子的空哈希集。LoadFactor是0.0至1.0之间的一个数

　　3.5.2. TreeSet类

　　(1) TreeSet():构建一个空的树集

　　(2) TreeSet(Collection c): 构建一个树集，并且添加集合c中所有元素

　　(3) TreeSet(Comparator c): 构建一个树集，并且使用特定的比较器对其元素进行排序

　　“comparator比较器没有任何数据，它只是比较方法的存放器。这种对象有时称为函数对象。函数对象通常在“运行过程中”被定义为匿名内部类的一个实例。”

　　TreeSet(SortedSet s): 构建一个树集，添加有序集合s中所有元素，并且使用与有序集合s相同的比较器排序

　　3.6. LinkedHashSet类

　　LinkedHashSet扩展HashSet。如果想跟踪添加给HashSet的元素的顺序，LinkedHashSet实现会有帮助。LinkedHashSet的迭代器按照元素的插入顺序来访问各个元素。它提供了一个可以快速访问各个元素的有序集合。同时，它也增加了实现的代价，因为哈希表元中的各个元素是通过双重链接式列表链接在一起的。

　　(1) LinkedHashSet(): 构建一个空的链接式哈希集

　　(2) LinkedHashSet(Collection c): 构建一个链接式哈希集，并且添加集合c中所有元素

　　(3) LinkedHashSet(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空链接式哈希集

　　(4) LinkedHashSet(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定容量和加载因子的空链接式哈希集。LoadFactor是0.0至1.0之间的一个数

　　“为优化HashSet空间的使用，您可以调优初始容量和负载因子。TreeSet不包含调优选项，因为树总是平衡的。”
4. Map接口

　　Map接口不是Collection接口的继承。Map接口用于维护键/值对(key/value pairs)。该接口描述了从不重复的键到值的映射。
 
　　(1) 添加、删除操作：

　　Object put(Object key, Object value): 将互相关联的一个关键字与一个值放入该映像。如果该关键字已经存在，那么与此关键字相关的新值将取代旧值。方法返回关键字的旧值，如果关键字原先并不存在，则返回null

　　Object remove(Object key): 从映像中删除与key相关的映射

　　void putAll(Map t): 将来自特定映像的所有元素添加给该映像

　　void clear(): 从映像中删除所有映射

　　“键和值都可以为null。但是，您不能把Map作为一个键或值添加给自身。”

　　(2) 查询操作：

　　Object get(Object key): 获得与关键字key相关的值，并且返回与关键字key相关的对象，如果没有在该映像中找到该关键字，则返回null

　　boolean containsKey(Object key): 判断映像中是否存在关键字key

　　boolean containsValue(Object value): 判断映像中是否存在值value

　　int size(): 返回当前映像中映射的数量

　　boolean isEmpty() ：判断映像中是否有任何映射

　　(3) 视图操作 ：处理映像中键/值对组

　　Set keySet(): 返回映像中所有关键字的视图集

　　“因为映射中键的集合必须是唯一的，您用Set支持。你还可以从视图中删除元素，同时，关键字和它相关的值将从源映像中被删除，但是你不能添加任何元素。”

　　Collection values():返回映像中所有值的视图集

　　“因为映射中值的集合不是唯一的，您用Collection支持。你还可以从视图中删除元素，同时，值和它的关键字将从源映像中被删除，但是你不能添加任何元素。”

　　Set entrySet(): 返回Map.Entry对象的视图集，即映像中的关键字/值对

　　“因为映射是唯一的，您用Set支持。你还可以从视图中删除元素，同时，这些元素将从源映像中被删除，但是你不能添加任何元素。”

　　4.1. Map.Entry接口

　　Map的entrySet()方法返回一个实现Map.Entry接口的对象集合。集合中每个对象都是底层Map中一个特定的键/值对。

　　通过这个集合的迭代器，您可以获得每一个条目(唯一获取方式)的键或值并对值进行更改。当条目通过迭代器返回后，除非是迭代器自身的remove()方法或者迭代器返回的条目的setValue()方法，其余对源Map外部的修改都会导致此条目集变得无效，同时产生条目行为未定义。

　　(1) Object getKey(): 返回条目的关键字

　　(2) Object getValue(): 返回条目的值

　　(3) Object setValue(Object value): 将相关映像中的值改为value，并且返回旧值

　　4.2. SortedMap接口

　　“集合框架”提供了个特殊的Map接口：SortedMap，它用来保持键的有序顺序。

　　SortedMap接口为映像的视图(子集)，包括两个端点提供了访问方法。除了排序是作用于映射的键以外，处理SortedMap和处理SortedSet一样。

　　添加到SortedMap实现类的元素必须实现Comparable接口，否则您必须给它的构造函数提供一个Comparator接口的实现。TreeMap类是它的唯一一份实现。

　　“因为对于映射来说，每个键只能对应一个值，如果在添加一个键/值对时比较两个键产生了0返回值（通过Comparable的compareTo()方法或通过Comparator的compare()方法），那么，原始键对应值被新的值替代。如果两个元素相等，那还好。但如果不相等，那么您就应该修改比较方法，让比较方法和 equals() 的效果一致。”

　　(1) Comparator comparator(): 返回对关键字进行排序时使用的比较器，如果使用Comparable接口的compareTo()方法对关键字进行比较，则返回null

　　(2) Object firstKey(): 返回映像中第一个(最低)关键字

　　(3) Object lastKey(): 返回映像中最后一个(最高)关键字

　　(4) SortedMap subMap(Object fromKey, Object toKey): 返回从fromKey(包括)至toKey(不包括)范围内元素的SortedMap视图(子集)

　　(5) SortedMap headMap(Object toKey): 返回SortedMap的一个视图，其内各元素的key皆小于toKey

　　(6) SortedSet tailMap(Object fromKey): 返回SortedMap的一个视图，其内各元素的key皆大于或等于fromKey

　　4.3. AbstractMap抽象类

　　和其它抽象集合实现相似，AbstractMap 类覆盖了equals()和hashCode()方法以确保两个相等映射返回相同的哈希码。如果两个映射大小相等、包含同样的键且每个键在这两个映射中对应的值都相同，则这两个映射相等。映射的哈希码是映射元素哈希码的总和，其中每个元素是Map.Entry接口的一个实现。因此，不论映射内部顺序如何，两个相等映射会报告相同的哈希码。

　　4.4. HashMap类和TreeMap类

　　“集合框架”提供两种常规的Map实现：HashMap和TreeMap (TreeMap实现SortedMap接口)。在Map 中插入、删除和定位元素，HashMap 是最好的选择。但如果您要按自然顺序或自定义顺序遍历键，那么TreeMap会更好。使用HashMap要求添加的键类明确定义了hashCode()和equals()的实现。

　　这个TreeMap没有调优选项，因为该树总处于平衡状态。

　　4.4.1. HashMap类

　　为了优化HashMap空间的使用，您可以调优初始容量和负载因子。

　　(1) HashMap(): 构建一个空的哈希映像

　　(2) HashMap(Map m): 构建一个哈希映像，并且添加映像m的所有映射

　　(3) HashMap(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空的哈希映像

　　(4) HashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定容量和加载因子的空的哈希映像

　　4.4.2. TreeMap类

　　TreeMap没有调优选项，因为该树总处于平衡状态。

　　(1) TreeMap():构建一个空的映像树

　　(2) TreeMap(Map m): 构建一个映像树，并且添加映像m中所有元素

　　(3) TreeMap(Comparator c): 构建一个映像树，并且使用特定的比较器对关键字进行排序

　　(4) TreeMap(SortedMap s): 构建一个映像树，添加映像树s中所有映射，并且使用与有序映像s相同的比较器排序

　　4.5. LinkedHashMap类

　　LinkedHashMap扩展HashMap，以插入顺序将关键字/值对添加进链接哈希映像中。象LinkedHashSet一样，LinkedHashMap内部也采用双重链接式列表。

　　(1) LinkedHashMap(): 构建一个空链接哈希映像

　　(2) LinkedHashMap(Map m): 构建一个链接哈希映像,并且添加映像m中所有映射

　　(3) LinkedHashMap(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空的链接哈希映像

　　(4) LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定容量和加载因子的空的链接哈希映像

　　(5) LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor,

　　boolean accessOrder): 构建一个拥有特定容量、加载因子和访问顺序排序的空的链接哈希映像

　　“如果将accessOrder设置为true,那么链接哈希映像将使用访问顺序而不是插入顺序来迭

　　代各个映像。每次调用get或者put方法时，相关的映射便从它的当前位置上删除，然后放到链接式映像列表的结尾处（只有链接式映像列表中的位置才会受到影响，哈希表元则不受影响。哈希表映射总是待在对应于关键字的哈希码的哈希表元中）。”

　　“该特性对于实现高速缓存的“删除最近最少使用”的原则很有用。例如，你可以希望将最常访问的映射保存在内存中，并且从数据库中读取不经常访问的对象。当你在表中找不到某个映射，并且该表中的映射已经放得非常满时，你可以让迭代器进入该表，将它枚举的开头几个映射删除掉。这些是最近最少使用的映射。”

　　(6) protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry eldest): 如果你想删除最老的映射，则覆盖该方法，以便返回true。当某个映射已经添加给映像之后，便调用该方法。它的默认实现方法返回false，表示默认条件下老的映射没有被删除。但是你可以重新定义本方法，以便有选择地在最老的映射符合某个条件，或者映像超过了某个大小时，返回true。

　　4.6. WeakHashMap类

　　WeakHashMap是Map的一个特殊实现，它使用WeakReference(弱引用)来存放哈希表关键字。使用这种方式时，当映射的键在 WeakHashMap 的外部不再被引用时，垃圾收集器会将它回收，但它将把到达该对象的弱引用纳入一个队列。WeakHashMap的运行将定期检查该队列，以便找出新到达的弱应用。当一个弱引用到达该队列时，就表示关键字不再被任何人使用，并且它已经被收集起来。然后WeakHashMap便删除相关的映射。

　　(1) WeakHashMap(): 构建一个空弱哈希映像

　　(2) WeakHashMap(Map t): 构建一个弱哈希映像,并且添加映像t中所有映射

　　(3) WeakHashMap(int initialCapacity): 构建一个拥有特定容量的空的弱哈希映像

　　(4) WeakHashMap(int initialCapacity, float loadFactor): 构建一个拥有特定容量和加载因子的空的弱哈希映像

　　4.6. IdentityHashMap类

　　IdentityHashMap也是Map的一个特殊实现。在这个类中，关键字的哈希码不应该由hashCode()方法来计算，而应该由System.identityHashCode方法进行计算(即使已经重新定义了hashCode方法)。这是Object.hashCode根据对象的内存地址来计算哈希码时使用的方法。另外，为了对各个对象进行比较，IdentityHashMap将使用==，而不使用equals方法。

　　换句话说，不同的关键字对象，即使它们的内容相同，也被视为不同的对象。IdentityHashMap类可以用于实现对象拓扑结构转换(topology-preserving object graph transformations)(比如实现对象的串行化或深度拷贝)，在进行转换时，需要一个“节点表”跟踪那些已经处理过的对象的引用。即使碰巧有对象相等，“节点表”也不应视其相等。另一个应用是维护代理对象。比如，调试工具希望在程序调试期间维护每个对象的一个代理对象。

　　“IdentityHashMap类不是一般意义的Map实现！它的实现有意的违背了Map接口要求通过equals方法比较对象的约定。这个类仅使用在很少发生的需要强调等同性语义的情况。”

　　(1) IdentityHashMap (): 构建一个空的全同哈希映像，默认预期最大尺寸为21

　　“预期最大尺寸是映像期望把持的键/值映射的最大数目”

　　(2) IdentityHashMap (Map m): 构建一个全同哈希映像,并且添加映像m中所有映射

　　(3) IdentityHashMap (int expectedMaxSize): 构建一个拥有预期最大尺寸的空的全同哈希映像。放置超过预期最大尺寸的键/值映射时，将引起内部数据结构的增长，有时可能很费时

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JAVA中几种常见集合的使用实例 | 全面接触Java集合框架 三四

• 2008-12-25 11:19
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