java集合

                 

数组：固定长度

集合框架

集合（集合类的对象）是用来管理其他若干对象的。它类似于C++标准模板库中的容器，不过在JAVA的集合类的对象中可以用来存放多种类型的

对象。

接口和类共同构成了一个集合框架，集合的概念，一个对象可以装载多个对象，这个对象就是集合对象。


1，接口
      Collection
                   ↑
             |ˉˉˉˉˉˉ|    
            Set          List        Map
             ↑                      ↑
             |                        |
          SortedSet              SortedMap


集合中用到的类，接口在java.util包中，在使用时注意将其引入import。

Collection 接口: 用来管理多个对象，集合中的每个元素都是对象。

1)List接口： 一个List的实现类的对象在管理多个对象时会按顺序组织对象（即按照将对象放入的顺序存储）

               List实现类的对象是有顺序的，List实现类对象中的内容是可重复的。（注意，顺序和排序的区别）

     List接口的特点：有序存放，允许重复，可放不同类型对象

2)Set接口： 一个Set的实现类表示一个数学概念上的集合，Set的实现类的对象中的元素是无顺序的，也就是不会按照输入顺序来存

放，
     Set的实现类对象中的元素是不重复的。

    Set接口的特点：无序存放，不允许重复，也可以存放不同类型对象

3)SortedSet接口：它是Set的子接口，他的实现类会对集合中的元素进行排序。但是要指定排序规则，他会按排序规则进行排序。


Map，Map中没有对象，而是键值对，由Key，value组成的键值对
     Key是没有顺序，不可重复的。
     value是可以相同的,一个Key和一个value一一对应。

Map 接口（以下介绍其子接口）

SortedMap，这个接口的实现类同样可以实现，不过是对键值对中的Key进行排序，这个接口的实现类也是要指定排序规则的


2、List接口的实现类

Collection
                   ↑
             |ˉˉˉˉˉˉ|    
          HashSet     LinkedList       Hashtable
           (Set)    Vector, ArrayList   Hashmap
                        (List)           (Map)
             ↑                           ↑
             |                             |
           TreeSet                     TreeMap
         (SortedSet)                 (SortedMap)


Collection接口的方法：
add(Object o)   
addAll(Collection c)
contains(Object o)
containsAll(Collection c)
remove(Object o)
removeAll(Collection c)
clear()
equals(Object o)
isEmpty()
iterator()
size()
toArray()
toArray(Object[] o)


Iterator it=hs.iterator();
for(Object obj;it.hasNext();){
obj=it.next();
  ...
System.out.println(obj);
}


1> ArrayList是接近于功能的集合类，ArryList的实质就是一个会自动增长的数组，ArrayList是用封装的数组来实现的List接口的，

底层用数组实现的。

Collection的实现类对象的遍历方式是用迭代来实现的。
在使用迭代器时先要获得一个迭代器的对象，Iterator（迭代器接口）这是一个接口，迭代器是在集合类中实现的，
也就是说，他是一个内部类（匿名内部类）实现的。
Iterator接口中定义的常用方法方法hasNext()，next()。
hasNext(),这个方法会使用一个游标，并通过判断游标指向的位置是否存放有对象。
next()方法也是Iterator接口中定义好的方法，这个方法会使游标指向下一个元素的位置，游标会跳过第一个元素，并返回

其中的内容。

Collections 这是一个工具类，也是java.util包中的，这个类中的sort(list接口的实现类的对象)方法，其参数是一个集合

类的对象，
这个方法使用来对集合类的对象进行排序的。以后，我将以集合这个名字来称呼集合类的对象。对于字符串对象内容的集合

来说会按字典顺序排序（升序），
对于数字内容的集合排序也会按照升序排序。

排序可分为两部分内容，一个是排序的规则，也就是按照什么来进行排序，并且排成什么样的顺序。
第二个就是排序的算法，他决定了排序的效率。

在对自定义的集合内容类型排序时，需要先定义那个类型的排序规则。
Comparable接口，这个接口中只定义了一个compareTo(Object o)，方法的返回至类型是整型，如果当前对象大于参数对象就

返回正数，当前对象等于参数对象 是就返回0，当前对象小于参数对象时就返回负值，这样写就是升序排列，反之则是进行降序排列

，在实现这个接口中的方法时，返回值定义方式，只有这两种

根据指定类型的排序规则实现了Comparable接口，那么就可以对存有这个类型的集合进行整体排序。Comparable接口，也叫

做可比较接口。
这个接口在java.lang包下。只要实现了这个接口，就是可排序的。

接下来介绍另外一种对自定义类型对象的集合整体排序的方法，也就是实现比较器接口（Comparator），
这个接口中定义了一个compare(Object o1，Object o2)方法来比较两个对象，这个方法的返回值定义和上面介绍的那个方法

是一样。

注意：在API，帮助文档中以上两个方法的参数类型是T，这代表的模板类型，也就是集合中存放的内容的类型，在JDK1.4中

其参数就是Object类型，
模板类型的详细内容会在最后的JDK5.0新特性中讲到。

Comparator接口可以在匿名内部类中实现，Collections 中的sort(集合了的对象，比较器)方法，可以对自定义类型内容的

集合进行整体排序。

2> LinkedList，它是List接口的实现类，其底层是用双向循环链表来实现的。

注意：ArrayList的查询效率比较高，增删动作的效率比较差，适用于查询比较频繁，增删动作较少的元素管理的集合。
            LinkedList的查询效率低，但是增删效率很高。适用于增删动作的比较频繁，查询次数较少的元素管理集合。

     ArrayList，LinkedList都是线程不安全的。

3> Vector: 底层用数组实现List接口的另一个类
  特点：重量级，占据更多的系统开销 线程安全
         （与ArrayList相似，区别是Vector是重量级的组件，使用使消耗的资源比较多。）
结论：在考虑并发的情况下用Vector（保证线程的安全）。
在不考虑并发的情况下用ArrayList（不能保证线程的安全）。


java.util.stack（stack即为堆栈）的父类为Vector。可是stack的父类是最不应该为Vector的。因为Vector的底层是数组，
且Vector有get方法（意味着它可能访问到并不属于最后一个位置元素的其他元素，很不安全）。
对于堆栈和队列只能用push类和get类。
Stack类以后不要轻易使用。
实现栈一定要用LinkedList。


实现堆栈 1，数组（ArrayList，增删效率比较低，不适合）
2，LinkedList（实现堆栈的好方法）
3，java.util.Stack类，Stack是Vector的子类，Vector类是一个线程安全的（是一个重量级的类），并继承了Vector的方法

，
Verctor类和ArrayList的功能近乎相同。（不推荐使用Stack类来实现堆栈）。



3、Set接口的实现类

3.1 HashSet

Set的实现类的集合对象中不能够有重复元素，HashSet也一样他是使用了一种标识来确定元素的不重复，HashSet用一种算法来保证

HashSet中的元素是不重复的， HashSet采用哈希算法，底层用数组存储数据。默认初始化容量16，加载因子0.75

Object类中的hashCode()的方法是所有子类都会继承这个方法，这个方法会用Hash算法算出一个Hash（哈希）码值返回，HashSet会用

Hash码值去和数组长度取模，
模（这个模就是对象要存放在数组中的位置）相同时才会判断数组中的元素和要加入的对象的内容是否相同，如果不同才会添加进去

。

Hash算法是一种散列算法。

Set hs=new HashSet();

hs.add(o);
   |
        o.hashCode();
   |
o%当前总容量  (0--15)
   |            
   |           不发生冲突
       是否发生冲突-----------------直接存放
   |
   | 发生冲突
   |              假（不相等）
       o1.equals(o2)-------------------找一个空位添加
   |
   |  是（相等）
        不添加

覆盖hashCode()方法的原则：
1、一定要让那些我们认为相同的对象返回相同的hashCode值
2、尽量让那些我们认为不同的对象返回不同的hashCode值
         3、尽量的让hashCode值散列开（两值用异或运算可使结果的范围更广）


注意：所以要存入HashSet的集合对象中的自定义类必须覆盖hashCode(),equals()两个方法，才能保证集合中元素不重复。在覆盖

equals()和hashCode()方法时，
要使相同对象的hashCode()方法返回相同值，覆盖equals()方法再判断其内容。为了保证效率，所以在覆盖hashCode()方法时，
也要尽量使不同对象尽量返回不同的Hash码值。

如果数组中的元素和要加入的对象的hashCode()返回了相同的Hash值（相同对象）,才会用equals()方法来判断两个对象的内容是否相

同。

3.2  SortedSet接口是Set的子接口。TreeSet是SortedSet接口的实现类

TreeSet底层用二叉树实现。它可以对集合中的元素进行排序。
要存放在TreeSet中自定义类的对象，这个类要么是已经实现了Comparable接口，要么是能给出Comparator比较器，
TreeSet可以自动过滤掉重复元素所以不用重载hashCode()方法，TreeSet会根据比较规则判断元素内容是否相同，TreeSet会在元素存

入时就进行了排序。
（在TreeSet给出排序规则时，一定要注意对象内容相等的条件，一定要注意在主观的认为两个对象内容相同时，才可以使用比较少的

条件来进行判断）

在要排序时才使用TreeSet类（存储效率比较低），HashSet的，,存储效率比较高，在需要为HashSet的对象排序时，就可以把HashSet

中的元素放入TreeSet。



Iterator:迭代器      java.util    
Iterable:可迭代的    java.lang

Comparator:比较器    java.util
Comparable:可比较的  java.lang


Collection使用总结：
　　 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的对象要正确覆盖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。


补充： Collections类提供了很多用于操作集合的静态方法:  Collections.sort(List)、Collections同步方法等