map,set,list,等JAVA中集合解析(了解)
在JAVA的util包中有兩個(gè)所有集合的父接口Collection和Map,它們的父子關(guān)系：
java.util
+Collection 這個(gè)接口extends自 --java.lang.Iterable接口
+List 接口
-ArrayList 類
-LinkedList 類
-Vector 類 此類是實(shí)現(xiàn)同步的
+Queue 接口
+不常用，在此不表.
+Set 接口
+SortedSet 接口
-TreeSet 類
-HashSet
+Map 接口
-HashMap 類 (除了不同步和允許使用 null 鍵/值之外,與 Hashtable 大致相同.)
-Hashtable 類 此類是實(shí)現(xiàn)同步的,不允許使用 null 鍵值
+SortedMap 接口
-TreeMap 類
以下對眾多接口和類的簡單說明：首先不能不先說一下數(shù)組(Array)
一、Array ， Arrays
Java所有“存儲(chǔ)及隨機(jī)訪問一連串對象”的做法，array是最有效率的一種。
1、
效率高，但容量固定且無法動(dòng)態(tài)改變。
array還有一個(gè)缺點(diǎn)是，無法判斷其中實(shí)際存有多少元素，length只是告訴我們array的容量。
2、Java中有一個(gè)Arrays類，專門用來操作array。
arrays中擁有一組static函數(shù)，
equals()：比較兩個(gè)array是否相等。array擁有相同元素個(gè)數(shù)，且所有對應(yīng)元素兩兩相等。
fill()：將值填入array中。
sort()：用來對array進(jìn)行排序。
binarySearch()：在排好序的array中尋找元素。
System.arraycopy()：array的復(fù)制。
二、Collection ， Map
若撰寫程序時(shí)不知道究竟需要多少對象，需要在空間不足時(shí)自動(dòng)擴(kuò)增容量，則需要使用容器類庫，array不適用。
1、Collection 和 Map 的區(qū)別
容器內(nèi)每個(gè)為之所存儲(chǔ)的元素個(gè)數(shù)不同。
Collection類型者，每個(gè)位置只有一個(gè)元素。
Map類型者，持有 key-value pair，像個(gè)小型數(shù)據(jù)庫。
2、Java2容器類類庫的用途是“保存對象”，它分為兩類，各自旗下的子類關(guān)系
Collection
--List：將以特定次序存儲(chǔ)元素。所以取出來的順序可能和放入順序不同。
--ArrayList / LinkedList / Vector
--Set ： 不能含有重復(fù)的元素
--HashSet /TreeSet
Map
--HashMap
--HashTable
--TreeMap
Map----一組成對的“鍵值對”對象，即其元素是成對的對象，最典型的應(yīng)用就是數(shù)據(jù)字典，并且還有其它廣泛的應(yīng)用。另外，Map可以返回其所有鍵組成的Set和其所有值組成的Collection，或其鍵值對組成的Set，并且還可以像數(shù)組一樣擴(kuò)展多維Map，只要讓Map中鍵值對的每個(gè)“值”是一個(gè)Map即可。
Collection下 1.迭代器
迭代器是一種設(shè)計(jì)模式，它是一個(gè)對象，它可以遍歷并選擇序列中的對象，而開發(fā)人員不需要了解該序列的底層結(jié)構(gòu)。迭代器通常被稱為“輕量級”對象，因?yàn)閯?chuàng)建它的代價(jià)小。
Java中的Iterator功能比較簡單，并且只能單向移動(dòng)：
(1) 使用方法iterator()要求容器返回一個(gè)Iterator。第一次調(diào)用Iterator的next()方法時(shí)，它返回序列的第一個(gè)元素。注意：iterator()方法是java.lang.Iterable接口,被Collection繼承。
(2) 使用next()獲得序列中的下一個(gè)元素。
(3) 使用hasNext()檢查序列中是否還有元素。
(4) 使用remove()將迭代器新返回的元素刪除。
Iterator是Java迭代器最簡單的實(shí)現(xiàn)，為List設(shè)計(jì)的ListIterator具有更多的功能，它可以從兩個(gè)方向遍歷List，也可以從List中插入和刪除元素。
2.List的功能方法
List(interface): 次序是List最重要的特點(diǎn);它確保維護(hù)元素特定的順序。List為Collection添加了許多方法，使得能夠向List中間插入與移除元素(只推薦LinkedList使用)。一個(gè)List可以生成ListIterator，使用它可以從兩個(gè)方向遍歷List，也可以從List中間插入和刪除元素。
ArrayList: 由數(shù)組實(shí)現(xiàn)的List。它允許對元素進(jìn)行快速隨機(jī)訪問，但是向List中間插入與移除元素的速度很慢。ListIterator只應(yīng)該用來由后向前遍歷ArrayList，而不是用來插入和刪除元素，因?yàn)檫@比LinkedList開銷要大很多。
LinkedList: 由列表實(shí)現(xiàn)的List。對順序訪問進(jìn)行了優(yōu)化，向List中間插入與刪除得開銷不大，隨機(jī)訪問則相對較慢(可用ArrayList代替)。它具有方法addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst()、removeLast()，這些方法(沒有在任何接口或基類中定義過)使得LinkedList可以當(dāng)作堆棧、隊(duì)列和雙向隊(duì)列使用。
3.Set的功能方法
Set(interface): 存入Set的每個(gè)元素必須是唯一的，這也是與List不同的，因?yàn)镾et不保存重復(fù)元素。加入Set的Object必須定義equals()方法以確保對象的唯一性。Set與Collection有完全一樣的接口。Set接口不保證維護(hù)元素的次序。
HashSet: HashSet能快速定位一個(gè)元素，存入HashSet的對象必須定義hashCode()。
TreeSet: 保持次序的Set，底層為樹結(jié)構(gòu)。使用它可以從Set中提取有序的序列。
LinkedHashSet: 具有HashSet的查詢速度，且內(nèi)部使用鏈表維護(hù)元素的順序(插入的次序)。于是在使用迭代器遍歷Set時(shí)，結(jié)果會(huì)按元素插入的次序顯示。
HashSet采用散列函數(shù)對元素進(jìn)行排序，這是專門為快速查詢而設(shè)計(jì)的;TreeSet采用紅黑樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行排序元素;LinkedHashSet內(nèi)部使用散列以加快查詢速度，同時(shí)使用鏈表維護(hù)元素的次序，使得看起來元素是以插入的順序保存的。需要注意的是，生成自己的類時(shí)，Set需要維護(hù)元素的存儲(chǔ)順序，因此要實(shí)現(xiàn)Comparable接口并定義compareTo()方法。
3、其他特征
* List，Set，Map將持有對象一律視為Object型別。
* Collection、List、Set、Map都是接口，不能實(shí)例化。
繼承自它們的 ArrayList, Vector, HashTable, HashMap是具象class，這些才可被實(shí)例化。
* vector容器確切知道它所持有的對象隸屬什么型別。vector不進(jìn)行邊界檢查。
三、Collections
Collections是針對集合類的一個(gè)幫助類。提供了一系列靜態(tài)方法實(shí)現(xiàn)對各種集合的搜索、排序、線程完全化等操作。
相當(dāng)于對Array進(jìn)行類似操作的類Arrays。
如，Collections.max(Collection coll); 取coll中最大的元素。
Collections.sort(List list); 對list中元素排序
四、如何選擇?
1、容器類和Array的區(qū)別、擇取
* 容器類僅能持有對象引用(指向?qū)ο蟮闹羔?，而不是將對象信息copy一份至數(shù)列某位置。
* 一旦將對象置入容器內(nèi)，便損失了該對象的型別信息。
2、
* 在各種Lists中，最好的做法是以ArrayList作為缺省選擇。當(dāng)插入、刪除頻繁時(shí)，使用LinkedList();
Vector總是比ArrayList慢，所以要盡量避免使用。
* 在各種Sets中，HashSet通常優(yōu)于HashTree(插入、查找)。只有當(dāng)需要產(chǎn)生一個(gè)經(jīng)過排序的序列，才用TreeSet。
HashTree存在的唯一理由：能夠維護(hù)其內(nèi)元素的排序狀態(tài)。
* 在各種Maps中
HashMap用于快速查找。
* 當(dāng)元素個(gè)數(shù)固定，用Array，因?yàn)锳rray效率是最高的。
結(jié)論：最常用的是ArrayList，HashSet，HashMap，Array。而且，我們也會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律，用TreeXXX都是排序的。
注意：
1、Collection沒有g(shù)et()方法來取得某個(gè)元素。只能通過iterator()遍歷元素。
2、Set和Collection擁有一模一樣的接口。
3、List，可以通過get()方法來一次取出一個(gè)元素。使用數(shù)字來選擇一堆對象中的一個(gè)，get(0)...。(add/get)
4、一般使用ArrayList。用LinkedList構(gòu)造堆棧stack、隊(duì)列queue。
5、Map用 put(k,v) / get(k)，還可以使用containsKey()/containsValue()來檢查其中是否含有某個(gè)key/value。
HashMap會(huì)利用對象的hashCode來快速找到key。
* hashing
哈希碼就是將對象的信息經(jīng)過一些轉(zhuǎn)變形成一個(gè)獨(dú)一無二的int值，這個(gè)值存儲(chǔ)在一個(gè)array中。
我們都知道所有存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中，array查找速度是最快的。所以，可以加速查找。
發(fā)生碰撞時(shí)，讓array指向多個(gè)values。即，數(shù)組每個(gè)位置上又生成一個(gè)表。
6、Map中元素，可以將key序列、value序列單獨(dú)抽取出來。
使用keySet()抽取key序列，將map中的所有keys生成一個(gè)Set。
使用values()抽取value序列，將map中的所有values生成一個(gè)Collection。
為什么一個(gè)生成Set，一個(gè)生成Collection?那是因?yàn)椋琸ey總是獨(dú)一無二的，value允許重復(fù)。
===List接口對Collection進(jìn)行了簡單的擴(kuò)充，它的具體實(shí)現(xiàn)類常用的有ArrayList和LinkedList。你可以將任何東西放到一個(gè)List容器中，并在需要時(shí)從中取出。ArrayList從其命名中可以看出它是一種類似數(shù)組的形式進(jìn)行存儲(chǔ)，因此它的隨機(jī)訪問速度極快，而LinkedList的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是鏈表，它適合于在鏈表中間需要頻繁進(jìn)行插入和刪除操作。在具體應(yīng)用時(shí)可以根據(jù)需要自由選擇。前面說的Iterator只能對容器進(jìn)行向前遍歷，而ListIterator則繼承了Iterator的思想，并提供了對List進(jìn)行雙向遍歷的方法。
Set接口也是Collection的一種擴(kuò)展，而與List不同的時(shí)，在Set中的對象元素不能重復(fù)，也就是說你不能把同樣的東西兩次放入同一個(gè)Set容器中。它的常用具體實(shí)現(xiàn)有HashSet和TreeSet類。HashSet能快速定位一個(gè)元素，但是你放到HashSet中的對象需要實(shí)現(xiàn)hashCode()方法，它使用了前面說過的哈希碼的算法。而TreeSet則將放入其中的元素按序存放，這就要求你放入其中的對象是可排序的，這就用到了集合框架提供的另外兩個(gè)實(shí)用類Comparable和Comparator。一個(gè)類是可排序的，它就應(yīng)該實(shí)現(xiàn)Comparable接口。有時(shí)多個(gè)類具有相同的排序算法，那就不需要在每分別重復(fù)定義相同的排序算法，只要實(shí)現(xiàn)Comparator接口即可。集合框架中還有兩個(gè)很實(shí)用的公用類：Collections和Arrays。Collections提供了對一個(gè)Collection容器進(jìn)行諸如排序、復(fù)制、查找和填充等一些非常有用的方法，Arrays則是對一個(gè)數(shù)組進(jìn)