Java集合 -Collection

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重温下Java集合知识，这块是面试以及项目开发中常常涉及到的知识点，以作记录。

声明一个数组就是在内存空间划出一串连续的空间。数组是比较常用的一种数据结构，但是在项目开发中，由于某些不确定因素，需要采用集合来实现，比如：

1、数组的容量大小是固定的，针对容量扩容情况，array不支持;

2、数组元素类型为相同数据类型，集合可存储不同数据类型元素。

同时Array和Collection又存在关联性，使用相应的toArray()和Arrays.asList()方法可以回想转换。Collection集合可以理解成一个动态的数组，不同的是集合对象中内容可以任意扩充。

<1> 集合体系

List、Set、Map是集合体系中重要的三个接口，List,Set具备相似性，都继承于Collection接口，是单列元素的集合；Map则是双列元素集合。

<1.1>List接口
　　API中写道：List是有序的Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引（元素在List中的位置，类似于数组下标，下标从0开始）来访问List中的元素，这类似于Java的数组。Java中的List是对数据进行有效的扩展，创建时如果不使用泛型，可以容纳任何类型的元素；如果使用，则只能容纳泛型指定类型的元素。

和下面要提到的Set不同，List允许有相同的元素，并且允许元素为null。一个对象可以反复存储进List集合中，每调用一次Add()方法，这个对象就被插入进集合。其实是集合集合中用一个索引变量指向这个对象。List除了可以用Iterator接口取得所有元素外，还可以用get(index i)明确指定第几个元素。
　　实现List接口的常用类有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。

<span style="font-family:SimSun;font-size:12px;"><span style="font-family:SimSun;">                List list = new ArrayList() ;
		Random random = new Random() ;
		// add random elements to the list;
		for(int temp =0;temp<5;temp++){
			list.add(new Integer(random.nextInt(10))) ;
		}
		System.out.println(list);
		Iterator it = list.iterator() ;
		//iterator the list elements;
		while(it.hasNext()){
			System.out.print(it.next()+"--");
		}
</span></span>

<1.1.1>LinkedList类
　　LinkedList实现了List接口，允许null元素。除了实现 List 接口外，LinkedList 类还为在列表的开头及结尾 get、remove 和 insert 元素提供了统一的命名方法。这些操作允许将链接列表用作堆栈、队列或双端队列。

注意LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List，则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List：
　　　　List list =Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

<1.1.2>ArrayList类
　　ArrayList实现了可变大小的数组。ArrayList实现了可选列表操作，允许所有元素，包括null。和LinkedList一样，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。

<1.1.3>Vector类
    Vector 类可以实现可增长的对象数组。与数组一样，它包含可以使用整数索引进行访问的组件。但是，Vector的大小可以根据需要增大或缩小，以适应创建 Vector 后进行添加或移除项的操作。区别在于，Vector是线程同步的。

<1.1.4>Stack 类
　　Stack继承自Vector，实现一个后进先出的堆栈。Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop 方法，还有peek方法得到栈顶的元素，empty方法测试堆栈是否为空，search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。

<1.2>Set接口

Set是一种不包含重复的元素的Collection，即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false，Set最多有一个null元素，很明显，Set的构造函数有一个约束条件，传入的Collection参数不能包含重复的元素。Set可以大致分为两类：不排序Set和排序Set，不排序Set包括HashSet和LinkedHashSet，排序Set主要指TreeSet。其中HashSet和LinkedHashSet可以包含null。

<1.3>Map接口

Map中存储的是”key-value键值对”，和Set类似，Java中的Map也有两种：排序的和不排序的，不排序的包括HashMap、Hashtable，排序的包括TreeMap和LinkedHashMap。

LinkedHashMap是HashMap的一个子类，它保留插入的顺序，如果需要输出的顺序和输入时的相同，那么就选用LinkedHashMap。

面试中较多话题

1、HashMap和Hashtable的区别

都属于Map接口的类，实现了将惟一键映射到特定的值上。   

(1).历史原因:

Hashtable是基于陈旧的Dictionary类的，HashMap是Java 1.2引进的Map接口的一个实现  

(2).同步性:

Hashtable是线程安全的，也就是说是同步的，而HashMap是线程序不安全的，不是同步的  

(3).值：

 HashMap 类没有分类或者排序。它允许一个 null 键和多个 null 值。 

 Hashtable 类似于 HashMap，但是不允许 null 键和 null 值。

(4).效率：

Hashtable 比 HashMap 慢，因为它是同步的。

怎样使HashMap同步

HashMap可以通过Map m =Collections.synchronizedMap（hashMap）来达到同步的效果。

2、ArrayList和Vector的区别

ArrayList与Vector主要从二方面来说.  

(1).同步性:

   Vector是线程安全的，也就是说是同步的，而ArrayList是线程序不安全的，不是同步的。

(2).操作:

    由于Vector支持多线程操作，所以在性能上就比不上ArrayList了。

(3).数据增长:

      ArrayList和Vector都有一个初始的容量大小，当存储进去它们里面的元素个数超出容量的时候，就需要增加ArrayList和Vector的存储空间，每次增加存储空间的时候不是只增加一个存储单元，是增加多个存储单元。

      Vector默认增加原来的一倍，ArrayList默认增加原来的0.5倍。

      Vector可以由我们自己来设置增长的大小，ArrayList没有提供相关的方法。

3、LinkedList与ArrayList有什么区别

两者都实现的是List接口，不同之处在于：

（1）、ArrayList是基于动态数组实现的，LinkedList是基于链表的数据结构。

（2）、get访问List内部任意元素时，ArrayList的性能要比LinkedList性能好。LinkedList中的get方法是要按照顺序从列表的一端开始检查，直到另一端

（3）、对于新增和删除操作LinkedList要强于ArrayList，因为ArrayList要移动数据

附加：

      LinkedList实现了List接口，允许null元素。此外LinkedList提供额外的get，remove，insert方法在LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈（stack），队列（queue）或双向队列（deque）。

      注意LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List，则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List：

List list =Collections.synchronizedList(new LinkedList(…));

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原文地址：http://blog.csdn.net/cherishme1988/article/details/47211801