Java中的集合類

来源:https://www.cnblogs.com/victor-sin/archive/2023/07/16/17558398.html
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一. 介紹 在Java中,集合是一種用於存儲和操作多個元素的容器。它更方便地操作和管理一組對象,集合類提供了比傳統的數組更強大和靈活的功能,可以動態地添加、刪除和查找元素,以及進行排序、過濾等操作。集合類有一個共同特點,就是它們只容納對象,如果想在集合中使用基本類型數據,可以使用其對應的包裝類。 集 ...


一. 介紹

  在Java中,集合是一種用於存儲和操作多個元素的容器。它更方便地操作和管理一組對象,集合類提供了比傳統的數組更強大和靈活的功能,可以動態地添加、刪除和查找元素,以及進行排序、過濾等操作。集合類有一個共同特點,就是它們只容納對象,如果想在集合中使用基本類型數據,可以使用其對應的包裝類。

 

  集合有兩大介面:

    Collection:單列集合介面,它是所有單列集合類的根介面。它定義了處理集合中元素的基本操作,比如添加、刪除、查詢、遍歷等。Collection介面的常見實現類包括List、Set和Queue等。

    Map:雙列集合介面,Map介面代表鍵值對的映射關係。它存儲了一組鍵值對的數據,其中每個鍵都是唯一的。通過鍵可以快速地訪問對應的值。Map介面的常見實現類包括HashMap、TreeMap和LinkedHashMap等。

 

  簡略集合架構圖:

 

 

 

 二. 常用的集合類

  Collection:

    ArrayList<E>:使用數組實現的動態數組。它可以動態地增加或減少其大小以容納任意數量的元素。

    LinkedList<E>:使用鏈表數據結構來存儲元素。與ArrayList相比,LinkedList在插入和刪除元素時具有更好的性能,但在訪問和查找元素時稍慢。

    HashSet<E> :使用哈希表作為其底層數據結構。它存儲不重覆的元素,不保證元素的順序。

    TreeSet<E>:使用紅黑樹的數據結構來存儲元素。在TreeSet中,每個元素都必須是可比較的,因為它們會按照自然排序或者通過自定義比較器進行排序。

  Map:

    HashMap<K,V>:使用數組+鏈表+紅黑樹的結構,HashMap 在插入、刪除和查找元素時都能夠以 O(1) 的平均時間複雜度進行操作,具有高效性能。

    TreeMap<K,V>:使用紅黑樹,TreeMap實現了有序的鍵值對存儲和檢索。它提供了基於鍵的排序功能,可以使用自然排序或者自定義比較器進行排序。這使得TreeMap在需要按照鍵的順序遍歷或查找操作時非常高效。

    ConcurrentHashMap<K,V>:使用數組+鏈表+紅黑樹的組合實現的。它利用了分段鎖(Segment)的機制來提供併發安全性。在內部,ConcurrentHashMap將數據分割成一系列的段,每個段都持有一個鎖。不同的線程可以同時訪問不同的段,併發操作不會產生衝突。

 

三. 選用合適的集合

  ArrayList:用於需要頻繁插入、刪除或遍歷元素的場景。它實現了可變大小的數組。

  LinkedList:用於需要頻繁進行插入、刪除操作,但不要求隨機訪問元素的場景。它基於鏈表數據結構。

  HashSet:用於存儲唯一性元素,並且不保證順序。它基於哈希表實現,提供快速的插入、刪除和查找操作。

  TreeSet:用於存儲有序的唯一性元素。它基於紅黑樹實現,對插入、刪除、查找等操作都提供了較高的性能。

  HashMap:用於存儲鍵值對,並且不保證順序。它基於哈希表實現,提供了快速的插入、刪除和查找操作。

  TreeMap:用於存儲有序的鍵值對。它基於紅黑樹實現,對插入、刪除、查找等操作都提供了較高的性能。

  ConcurrentHashMap:用於用於存儲有序的鍵值對,多線程安全場景,不同的線程可以同時訪問不同的段,併發操作不會產生衝突。

 

四. 集合介面類方法

  Collection

    集合中的根介面。集合表示一組對象,其對象稱之為元素。有些集合允許重覆元素,而有些則不允許。有些事有序的,有些是無序的。JDK不提供該介面的任何直接實現,它提供了更具體的子介面的實現。如<Set> 和 <List> 。 該介面通常用於傳遞集合;

    <E> 這個集合中元素的類型;

      

  Map<K,V>

    Map介面提供了三種視角,將映射的內容視為一組鍵、一組值、一組鍵值。Map不能包含重覆的鍵;每個鍵最多只能映射到一個值。

    <K,V> Key 代表 鍵 , Vaule 代表 值

      

             此處不寫具體的方法詳解及實現,後續會在對應的子介面中闡述。

   此處待鏈接

 

  完

 


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