容器类(containers)

                     容器类(containers)

认识Collection函数库

   Collection    是集中收集的意思，简单的说就是把一些数据收集在一起，通过特定的方式来访问这些数据，Collection函数库是在java.util的一些接口的类，类是用来生成对象存放数据用的，而接口是访问数据的方式，Collection的函数库跟数组最大的不同在于，数组有容量大小的限制，而Collection的函数库没有这样的限制,不过Collection函数库只能用来存取对象，对于基本数据类型的数据，必须使用Wrraper Class,将基本数据类型的数据转化成对象类型。这也是我们要有Wrraper class另一个重要原因。

 

包装类（wrraper class）：

boolean    Boolean

char      Character

byte      Byte

short     Short

long      Long

int       Integer

float     Float

double    Double

void      Void

 

    Connection接口是其它接口的父接口，它定义了一些最基本的访问方法，让我们能用统一的方式通过它或其子接口来访问数据，除了Collection接口外，其它常用的还有Set，list这两大类。

 

  特性：

放在Collection的函数库的数据，我们称之为元素(element),而每个接口的特性就是根据这些元素存放的方式而所不同，Collection接口的特性是其中的元素没有特定的顺序，元素也可以重复，就像一个大箱子，然后把东西任意地往里放，有重复的东西也没有关系。

 

 实现类：

  实现Collection接口的类是AbstractColletcion类，这个类也是Collecton函数库中其它类的父类，他有两个子类，就是AbstractSet和Abstractlist类，不过因为这两个类都是抽象类，所以我没有办法真接使用他们。

 

      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

 

 

 下面是几个基本的集合接口

Collection包含一组成为元素的对象，具体的实现决定了是否有特定顺序或可否重复。

Set无序结合，不可重复

List有序集合，允许重复

 

集合支持的元素的类型是Object，所以集合可以引用任何类型的对象。但一个对象从集合中检索出来后，必须进行合法的类型转换后才能使用对象。

Collection常用方法：

 

`《interface》Collection

+add(e: Object):boolean

+remove(e:Object):boolean

+size():int

+isEmpty():bolean

+contains(e:Object):boolean

+iterator():Iterator

interface》List

+add(index:int, e: Object):boolean

+remove(index:int):Object

+get(index:int):Object

+set(index:int, e:Object):bolean

+indexOF(e:Object):int

+listIterator():ListIterator

 

Remove（）方法：可以把对象从其中删除。

Contains（）方法：可以测试某个对象是否在其中。

Size（）方法：得到收集类中元素的个数。

isEmpty（）方法：判断是否为0个元素。

Add（）方法：可以把数据对象（object）作为对象添加到Collection中去。

 

还有其它方法，可以参考doc文档。

 

  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。Java 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

 

<span