本文實(shí)例講述了java集合定義與用法。分享給大家供大家參考，具體如下：
java集合大體可分為三類，分別是set、list和map，它們都繼承了基類接口collection,collection接口定義了眾多操作集合的基本方法，如下：
為了訪問(wèn)collection集合，不得不去了解iterator接口。該接口很簡(jiǎn)單，主要用于定義訪問(wèn)集合的方法，如下：
所以上述的三大類子集合必定都繼承了上面2個(gè)接口。其中set集合要求元素不重復(fù)，且內(nèi)部無(wú)序，所以訪問(wèn)時(shí)只能根據(jù)元素值來(lái)訪問(wèn)；list內(nèi)部為動(dòng)態(tài)數(shù)組，支持有序，元素也可重復(fù)，所以往往有index；map所代表的集合是具有key-value的映射關(guān)系的集合，如哈希表。
1. set
1.1 set不可添加相同元素
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import java.util.collection;import java.util.hashset;public class testset { @suppresswarnings({ "rawtypes", "unchecked" }) public static void main(string[] args) { collection c1 = new hashset(); person p = new person(); c1.add(p); c1.add(p); system.out.println(c1); collection c2 = new hashset(); string str1 = new string("123"); string str2 = new string("123"); c2.add(str1); c2.add(str2); system.out.println(c2); }}class person { public person() { } public person(string name) { this.name = name; } public string name;} |
運(yùn)行輸出：
[demo.person@1db9742]
[123]
第一次添加了倆次p對(duì)象，集合不會(huì)重復(fù)添加，所以輸出了[person@1db9742]，這很合理。但是第二次明明new了兩個(gè)字符串，str1和str2的引用肯定是不同的，那為什么程序還是會(huì)認(rèn)為是相同的元素呢。查找add(e e)的源碼，找到了其中的關(guān)鍵部分，如下
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public boolean add(e e) { return map.put(e, present)==null; } public v put(k key, v value) { if (key == null) return putfornullkey(value); int hash = hash(key.hashcode()); int i = indexfor(hash, table.length); for (entry<k,v> e = table[i]; e != null; e = e.next) { object k; if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) { v oldvalue = e.value; e.value = value; e.recordaccess(this); return oldvalue; } } modcount++; addentry(hash, key, value, i); return null; } |
這一句
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if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) |
表明，當(dāng)兩個(gè)對(duì)象的哈希值相等并且對(duì)象的equals方法返回真時(shí)，則認(rèn)為兩個(gè)對(duì)象是相同的，并不會(huì)進(jìn)行后面的addentry操作，即不會(huì)添加至集合。
這也就難怪string str1=new string("123")和string str2=new string("123");被認(rèn)為是同一個(gè)對(duì)象了，因?yàn)閟tring在做equals的時(shí)候恰好很特殊，只要值相等，則euqals就返回真。
為了測(cè)試源碼是否真的是這么執(zhí)行的，改寫程序如下：
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import java.util.collection;import java.util.hashset;public class testset { @suppresswarnings({ "rawtypes", "unchecked" }) public static void main(string[] args) { collection c1 = new hashset(); c1.add(new a()); c1.add(new a()); c1.add(new b()); c1.add(new b()); c1.add(new c()); c1.add(new c()); system.out.println(c1); }}class a { @override public boolean equals(object obj) { return true; } @override public int hashcode() { return 1; }}class b { @override public int hashcode() { return 1; }}class c { @override public boolean equals(object obj) { return true; }} |
輸出：
[demo.a@1, demo.b@1, demo.b@1, demo.c@1db9742, demo.c@106d69c]
可以看到，b和c的對(duì)象都沒有被集合認(rèn)為是同一個(gè)對(duì)象，而a類中重寫的哈希值和equals永遠(yuǎn)相等，導(dǎo)致a類new出的匿名對(duì)象也是相等的，故只添加了一個(gè)。
1.2 set不可修改元素的值
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import java.util.collection;import java.util.iterator;import java.util.hashset;public class testset { @suppresswarnings({ "rawtypes", "unchecked" }) public static void main(string[] args) { collection coll = new hashset(); coll.add(new person("f")); coll.add(new person("l")); coll.add(new person("y")); system.out.println(coll);// a iterator it = coll.iterator();// b while (it.hasnext()) { person p = (person) it.next(); if (p.name.equals("f")) { p = new person();// c } } iterator it1 = coll.iterator();// d while (it1.hasnext()) { person p = (person) it1.next(); system.out.println(p.name); } system.out.println(coll); }}class person { public person() { } public person(string name) { this.name = name; } public string name;} |
運(yùn)行輸出：
[demo.person@52e922, demo.person@1db9742, demo.person@106d69c]
y
f
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[demo.person@52e922, demo.person@1db9742, demo.person@106d69c]
代碼輸出表明，hashset集合的元素并不是有序的，另外在代碼c處取出了元素后，為該元素重新賦值，而后輸出發(fā)現(xiàn)集合并沒有改變，這說(shuō)明iterator迭代器在提供next的方法里應(yīng)該是類似于copy的技術(shù)，目的就是防止在遍歷set集合的時(shí)候元素被改變。
2. list
list作為collection的子接口，自然可以調(diào)用父接口的基本方法，但由于list集合元素是有序的，所以list接口在父接口的基礎(chǔ)上又增加了些方法。這些方法的作用與類父接口類似，只是都會(huì)增加一個(gè)index參數(shù)做為索引。
list中最常用的就是arraylist，它在vector的基礎(chǔ)上做了許多改進(jìn)，下面代碼將展示list的基本操作用法：
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import java.util.list;import java.util.arraylist;import java.util.listiterator;public class testlist { @suppresswarnings({ "rawtypes", "unchecked" }) public static void main(string[] args) { // 向list中添加不同類型的元素，會(huì)自動(dòng)裝箱 list list = new arraylist(); list.add(1); list.add("123"); list.add(3.14f); // 列表元素：[1, 123, 3.14] system.out.println("列表元素：" + list); // 清除列表 list.clear(); list.add("我"); list.add("們"); list.add("交"); list.add("個(gè)"); list.add("朋"); list.add("友"); list.add("吧"); // 列表元素：[我, 們, 交, 個(gè), 朋, 友, 吧] system.out.println("列表元素：" + list); list sub1 = list.sublist(0, list.size() / 2); // 子列表元素：[我, 們, 交] system.out.println("子列表元素：" + sub1); // 從list中刪除sub sub1.removeall(list); // 列表元素：[個(gè), 朋, 友, 吧] system.out.println("列表元素：" + list); // 添加至頭 list sub2 = new arraylist(); sub2.add("我"); sub2.add("們"); sub2.add("交"); system.out.println("子列表元素：" + sub2); // 在list中添加sub2 list.addall(0, sub2); system.out.println("列表元素：" + list); // 遍歷操作 listiterator iter = list.listiterator(); system.out.println("--正向遍歷--"); while (iter.hasnext()) { system.out.println(iter.next()); } system.out.println("--反向遍歷--"); while (iter.hasprevious()) { system.out.println(iter.previous()); } }} |
運(yùn)行輸出：
列表元素：[1, 123, 3.14]
列表元素：[我, 們, 交, 個(gè), 朋, 友, 吧]
子列表元素：[我, 們, 交]
列表元素：[個(gè), 朋, 友, 吧]
子列表元素：[我, 們, 交]
列表元素：[我, 們, 交, 個(gè), 朋, 友, 吧]
--正向遍歷--
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們
交
個(gè)
朋
友
吧
--反向遍歷--
吧
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朋
個(gè)
交
們
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list就像是一個(gè)動(dòng)態(tài)且元素類型可不一的數(shù)組，它不僅具有iterator迭代器，而且還有l(wèi)istiterator，后者就像數(shù)組一樣，支持正向和反向遍歷。
3. map
map是具有映射關(guān)系的集合，key做為主鍵，可以索引到唯一的value，key和value都可以是對(duì)象。如果單獨(dú)取出map里的所有值的話，map看起來(lái)就像是set，而又由于它較之set又具有索引功能，所以又似乎有些list的影子。實(shí)際上，map的key必須實(shí)現(xiàn)equals和hashcode方法，這也就解釋了為什么可以將一個(gè)對(duì)象的引用做為key了(實(shí)際上是計(jì)算這個(gè)對(duì)象的hashcode做為主鍵)，因此不能將同一個(gè)對(duì)象的引用存入某一個(gè)map中。hashset實(shí)現(xiàn)了set接口，arraylist實(shí)現(xiàn)了list接口，那么單從命名上就能得知，hashmap肯定實(shí)現(xiàn)了map接口，map接口的功能如下，
在hashset和arraylist都有一個(gè)訪問(wèn)迭代器的方法iterator(),在set接口中卻沒有，畢竟set是key-value組合，取而代之的是一個(gè)keyset()方法，用以返回一個(gè)實(shí)現(xiàn)了set接口的對(duì)象，從而又可以進(jìn)行iterator的操作。
基本操作如下：
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import java.util.hashmap;import java.util.iterator;public class testmap { @suppresswarnings({ "rawtypes", "unchecked" }) public static void main(string[] args) { hashmap hash = new hashmap(); hash.put("1", "我"); hash.put("2", "們"); // 主鍵可為null，但只能有一個(gè)null值的主鍵 hash.put(null, null); // 值可以為null，可以有很多個(gè)值為null hash.put("3", null); hash.put("4", null); system.out.println("直接遍歷:" + hash); system.out.println("----keysey遍歷----:"); for (object key : hash.keyset()) { system.out.println("key:" + key + " value:" + hash.get(key)); } system.out.println("----iterator遍歷----:"); iterator iter = hash.keyset().iterator(); while (iter.hasnext()) { string key = (string) iter.next(); system.out.println("key:" + key + " value:" + hash.get(key)); } }} |
輸出：
直接遍歷:{null=null, 1=我, 2=們, 3=null, 4=null}
----keysey遍歷----:
key:null value:null
key:1 value:我
key:2 value:們
key:3 value:null
key:4 value:null
----iterator遍歷----:
key:null value:null
key:1 value:我
key:2 value:們
key:3 value:null
key:4 value:null
hashmap可以有空key，但是只能有一個(gè)，，這符合唯一主鍵的原則，并且若主鍵重復(fù)了，則會(huì)覆蓋之前的相同主鍵。而值卻沒有限制，有多少個(gè)null都可以。此外，在使用hashmap的時(shí)候還需要注意下面兩點(diǎn)：
1.hashmap是非線程安全的，而hashtable是線程安全的。
對(duì)于各種集合的各種操作，其實(shí)可以依賴于collections類，該類提供了許多靜態(tài)操作集合的方法，其中就可以將一個(gè)普通集合封裝為線程安全的集合，如下
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collection c=collections.synchronized(new arraylist()); |
2.了解hashmap的性能
hashmap利用每一個(gè)key的哈希值，去為value找尋存儲(chǔ)位置。這個(gè)存儲(chǔ)位置往往被稱為“桶”，當(dāng)哈希值唯一時(shí)，那么一個(gè)桶中就只有一個(gè)對(duì)象，這時(shí)情況最理想，然而若非正常情況下(比如重寫hashcode強(qiáng)制返回相等)，那么一個(gè)桶能就有放多個(gè)對(duì)象，這時(shí)性能最差。
上面說(shuō)道,hashmap與set、list在某方面都很相似，做為一個(gè)強(qiáng)大的集合，它的內(nèi)部自然也有會(huì)動(dòng)態(tài)開辟內(nèi)存的操作。所有就有了下面幾個(gè)參數(shù)，
- capacity(容量)：在初始化hashmap時(shí)將會(huì)有一個(gè)默認(rèn)值(好象是10吧)，隨著集合的大小也會(huì)自身調(diào)整。
- size(元素個(gè)數(shù))：有多少個(gè)元素size就是多少。
- load factor(負(fù)載因子)：load factor=size/capacity，取值0~1。
當(dāng)負(fù)載因子很大時(shí)，如有90個(gè)元素，而集合的容量為100，因子就是0.9，這樣情況非常不利于查詢操作，因?yàn)閜ut和get操作會(huì)遍歷大量的元素，時(shí)間復(fù)雜度無(wú)形就會(huì)增加，但在內(nèi)存開銷上確實(shí)是比較節(jié)省的，因?yàn)榧喜粫?huì)反復(fù)的創(chuàng)建，因?yàn)槊恳淮螖U(kuò)充集合的操作，就意味著要將原始元素重新插入到新的集合中去，性能開銷是很大的。
而當(dāng)負(fù)載因子很小時(shí)，查詢效率將會(huì)非常高（因?yàn)楸闅v少），但是卻在內(nèi)部進(jìn)行了許多次開辟內(nèi)存的操作。
因此，在系統(tǒng)中，要根據(jù)實(shí)際需求正確把握hashmap的用法，如一開始建立集合的時(shí)候就知道這個(gè)集合非常大，那么就有必要在初始化的時(shí)候就指明capacity，不應(yīng)該使用默認(rèn)值，這樣效率能高點(diǎn)；相反只有少量集合元素時(shí)，不應(yīng)該在創(chuàng)建的時(shí)候指定很大的capacity，這明顯是在浪費(fèi)內(nèi)存。
希望本文所述對(duì)大家java程序設(shè)計(jì)有所幫助。
原文鏈接：https://blog.csdn.net/kkkkkxiaofei/article/details/18041205
