java中的集合框架

╰+攻爆jí腚メ 2022-05-12 04:36 197阅读 0赞

# 前言 #

在java中, 我们会用到很多集合类, 下面我就谈谈他们各自的优缺点和区别以及浅谈底层实现

## 首先我们看一张图片: ##

![这里写图片描述][70]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0lUX2x1a2FpZmFuZw_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## collection ##

*  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 SDK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。

### collection和collections的区别 ###

*  Collection是集合类的上级接口，继承与他的接口主要有Set 和List.
 *  Collections是针对集合类的一个帮助类，他提供一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程安全化等操作。

### List接口 ###

*  元素有放入顺序，元素可重复
 *  List接口有三个实现类：**LinkedList**(底层链表)，**ArrayList**(底层数组)，**Vector** (底层数组)
 *  LinkedList：底层基于链表实现，链表内存是散乱的，每一个元素存储本身内存地址的同时还存储下一个元素的地址。链表增删快，查找慢
 *  **ArrayList和Vector的区别**：ArrayList是非线程安全的，效率高；Vector是基于线程安全的，效率低
 *  元素有放入顺序，元素可重复  
    List是一种有序的Collection，可以通过索引访问集合中的数据,List比Collection多了10个方法，主要是有关索引的方法。  
    1).所有的索引返回的方法都有可能抛出一个IndexOutOfBoundsException异常  
    2).subList(int fromIndex, int toIndex)返回的是包括fromIndex，不包括toIndex的视图，该列表的size()=toIndex-fromIndex。
 *  所有的List中只能容纳单个不同类型的对象组成的表，而不是Key－Value键值对。例如：\[ tom,1,c \];
 *  所有的List中可以有相同的元素，例如Vector中可以有 \[ tom,koo,too,koo \];
 *  所有的List中可以有null元素，例如\[ tom,null,1 \];
 *  基于Array的List（Vector，ArrayList）适合查询，而**LinkedLis**t（链表）适合添加，删除操作;

### 3、Set接口 ###

*  元素无放入顺序，元素不可重复（注意：元素虽然无放入顺序，但是元素在set中的位置是有该元素的HashCode决定的，其位置其实是固定的）
 *  Set接口有两个实现类：HashSet(底层由HashMap实现)，LinkedHashSet
 *  SortedSet接口有一个实现类：TreeSet（底层由平衡二叉树实现）
 *  Query接口有一个实现类：LinkList
 *  Set具有与Collection完全一样的接口，因此没有任何额外的功能，不像前面有两个不同的List。实际上Set就是Collection,只是行为不同。(这是继承与多态思想的典型应用：表现不同的行为。)
 *  Set不保存重复的元素(至于如何判断元素相同则较为复杂)  
    Set : 存入Set的每个元素都必须是唯一的，因为Set不保存重复元素。加入Set的元素必须定义equals()方法以确保对象的唯一性。Set与Collection有完全一样的接口。Set接口不保证维护元素的次序。
 *  HashSet : 为快速查找设计的Set。存入HashSet的对象必须定义hashCode()。
 *  TreeSet : 保存次序的Set, 底层为树结构。使用它可以从Set中提取有序的序列。
 *  LinkedHashSet : 具有HashSet的查询速度，且内部使用链表维护元素的顺序(插入的次序)。于是在使用迭代器遍历Set时，结果会按元素插入的次序显示。

### 4、Map接口 ###

*  以键值对的方式出现的
 *  Map接口有三个实现类：HashMap，HashTable，LinkeHashMap
 *  HashMap非线程安全，高效，支持null；
 *  HashTable线程安全，低效，不支持null
 *  SortedMap有一个实现类：TreeMap
    
        /**
           * 集合框架
           * Collection
           * List   					 Set
           * ArrayList LinkedList		 HashSet  TreeSet
           *
           * ArrayList:查询效率高（地址连续）,插入，删除时效率低 （移动数组中元素，拷贝）
           * LinkedList:查询效率低(地址不连续),插入和删除时效率高（双向链表）
           * 
           * Vector:线程安全 ，多线程
           * 
           * HashSet:无序(没下标)  唯一  通过HashMap实现 , 元素可以出现null  只能一个
           * TreeSet:有序二叉树(红黑树)，元素排序，要求放入的元素对象必须可比较的(实现Comparable接口)，不能为null
           * 
           * Collection和Collections区别
           * Collection 集合框架接口    Collections 操作集合工具类
           * Collections.sort(List) Collections.sort(List,Comparator)
           */

## 小总结 ##

list(以下三个都实现了list接口)

Arraylist和Vector的底层是继承的abstractList抽象集合类  
linkedList的底层是继承的AbstractSequentialList

stack栈的底层继承的是Vector

queue接口继承Collection接口

linkedlist底层是双向链表

ArrayList底层是数组(扩容每次增长50%)

HashMap和HashTable底层是数组+链表(一个键值对是一个)值存在key里面, value是固定的object();  
HashTable安全, HashTable直接使用对象的hashCode。而HashMap重新计算hash值

HashSet可以放null

treeSet底层是treeSet,不可放null

treeMap底层是红黑树//可排序–放入的值必须是可比较的–必须是实现comparable接口的类型

map下的properties的键和值都只能是String

[70]: /images/20220512/2862addf2a0e48b0959e487e8376eb77.png
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