–Java集合为了保存数量不确定的数据,以及保存具有映射关系的数据。集合类主要负责保存、盛装其他数据,因此集合类也被称为容器类,集合类位于java.util包下。下面是集合类的两大框架:
上面黄色标记为需要重点掌握的内容
Collection接口里定义了如下操作集合元素的方法:
boolean add(Object o):用于向集合里添加一个元素
boolean addAll(Collection c):该方法把集合c里面的所有的元素添加到指定集合里。
void clear():清除集合里的所有元素,将集合长度变为0。
boolean contains(Object o):返回集合里是否包含指定元素
boolean containsAll(Collection c):返回集合是否包含集合c里的所有元素
boolean isEmpty():返回集合是否为空。
Interator iterator():返回一个Interator对象,用于遍历集合里的元素
boolean remove(Object o):删除集合中指定元素
boolean removeAll(Collection c):从集合中删除集合c里的包含的所有元素
boolean retainAll(Collections c):从集合中删除集合c里不包含的元素(取并集)
int size():该方法返回集合里元素的个数
Object[] toArray();该方法把集合转换成一个数组,所有的集合元素变成对应的数组元素。
Collection接口已重写toString()方法
HashSet(eclipse中可以直接导入已经写好的equals方法和hashCode()方法)
当向HashSet集合中存入一个元素时,HashSet会调用该对象的HashCode()方法来得到该对象的hashCode值,然后根据该hashCode值决定该对象在HashSet中的存储位置。如果有两个元素通过equals()返回比较返回true,但它们的hashCode()方法返回值不相等,HashSet将会把它们存储在不同的位置,依然可以添加成功。
hash算法的功能:它能快速查找被检查的对象,hash算法的价值在于速度。当需要查询集合中某个元素时,hash算法可以直接根据该元素的hashCode值计算出该元素的存储位置。
HashSet中每个能存储元素的“槽位”通常称为"桶"(bucket),如果有多个元素的hashCode值相同,但它们通过equals()方法比较返回false,就需要在一个“桶”里放多个元素,这样会导致性能下降。
[hashSet的存储过程]
当我们向HashSet中添加一个数据时。会先调用该数据的hashCode方法来决定该数据在数组中所存储的位置
如果该位置上没有其他的元素,则将该数据直接存放即可。如果该位置已经有了其他的元素,调用该元素所在类的equals方法进行比较。如果返回值是个true则认为两个数据相同则不能存放。如果返回值是个false则以链表的形式将该数存在该位置上。
LinkHashSet
LinkHashSet是HashSet的子类,LinkHashSet集合也是根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置,但它同时使用链表维护元素的次序。LinkHashSet按元素的添加顺序来访问集合里的元素。
LinkHashSet需要维护元素的插入顺序,因此性能略低于HashSet性能,但在迭代访问Set里的全部元素时将有很好的性能,因为它以链表来维护内部顺序。
TreeSet
TreeSet还提供了额外的方法
Comparator compatator:如果TreeSet采用了定制排序,则该方法返回定制排序所使用的Comparator;如果TreeSet采用了自然排序,则返回null;
与HashSet集合采用hash算法来决定元素的存储位置不同,TreeSet采用红黑树的数据结构来存储集合元素,TreeSet用到如下两种排序算法。
1.自然排序
实现Comparable接口,重写compareTo(Object obj)
@Override
//当该类有多个属性需要比较时,多层嵌套if-else比较属性
public int compareTo(Object o) {
if(o instanceof Person){
Person p = (Person) o;
int tem = this.age.compareTo(p.age);
if(tem ==0){
return this.name.compareTo(p.name);
}else {
return tem;
}
}
return 0;
}
2.定制排序
实现Comparator接口匿名实现类
Comparator com = new Comparator() {
@Override
//当该类有多个属性需要比较时,多层嵌套if-else比较属性
public int compare(Object o1, Object o2) {
Person p1 =(Person) o1;
Person p2 =(Person) o2;
int i =- (p1.getAge().compareTo(p2.getAge()));
if(i==0){
return - (p1.getName().compareTo(p2.getName()));
}else{
return i;
}
}
};
Map map = new TreeSet(com);
EnumSet类
EnumSet类是一个专门为枚举类设计的集合类,EnumSet中的所有元素都必须是指定枚举类型的枚举值,该枚举类型在创建EnumSet时,显示或隐式的指定。EnumSet的集合元素也是有序,EnumSet以枚举值在Enum类内的定义顺序来决定集合元素的顺序。EnumSet集合中不允许插入null。
Enum在内部以位向量的形式进行存储,这种存储形式非常紧凑、高效,因此EnumSet对象占用内存很小,而且运行效率很好。尤其是进行批量操作(如调用containsAll()和retainAll())时,如果其其参数也是EnumSet集合,则该批量操作的执行效率也非常快。
EnumSet类没有暴露任何构造器来创建该类的实例,程序应该通过它提供的类方法来创建EnumSet对象。
import java.util.EnumSet;
import org.junit.Test;
enum Season{
SPRING,SUMMER,FALL,WINTER;
}
public class EnumSetTest {
@Test
public void test(){
//创建EnumSet集合的方法,集合元素就是枚举类的所有元素
EnumSet es1 = EnumSet.allOf(Season.class);
System.out.println(es1);//[SPRING, SUMMER, FALL, WINTER]
//创建一个EnumSet空集合,指定其集合元素是该类的枚举值
EnumSet es2 = EnumSet.noneOf(Season.class);
System.out.println(es2);//[]
//手动添加两个元素(只能添加上枚举类的值)
es2.add(Season.SPRING);
es2.add(Season.SUMMER);
System.out.println(es2);//[SPRING, SUMMER]
//已指定枚举创建EnumSet集合
EnumSet es3 = EnumSet.of(Season.SPRING,Season.FALL);
System.out.println(es3);//[SPRING, FALL]
//创建一个包含从from到to枚举值范围内所有枚举值的EnumSet集合。
EnumSet es4 = EnumSet.range(Season.SPRING,Season.FALL);
System.out.println(es4);//[SPRING, SUMMER, FALL]
//es5中的枚举值=全部枚举值-es4
EnumSet es5 = EnumSet.complementOf(es4);
System.out.println(es5);//[WINTER]
//copy
EnumSet es6 = EnumSet.copyOf(es5);
System.out.println(es6);//[WINTER]
}
}
各Set实现类的性能分析
HashSet和TreeSet是Set的两个典型。HashSet的性能总是比TreeSet好(特别是常用的添加、查询元素等操作),因为TreeSet需要额外的红黑树算法来维护集合元素的次数。只有需要一个保持次序的Set时,才应该使用TreeSet,否则都应该使用HashSet。
HashSet还有一个子类:LinkedHashSet,对于普通的插入、删除操作,LinkedHashSet比HashSet要略慢一点,这是由维护链表所带来的额外开销造成的,但由于有了链表,遍历LinkHashSet会更块。
EnumSet是所有Set实现类中性能最好的,但它只能保存同一个枚举类的枚举值作为集合元素。
必须指出的是,Set的三个实现类HashSet、TreeSet和EnumSet都是线程不安全的。如果有多个线程同时访问一个Set集合,并且有一个线程修改了该Set集合,则必须手动该Set集合的同步性。通常可以通过Collections工具类的synchronizedSortedSet方法来“包装”该集合。此操作最好再创建时进行,以防止对Set集合的意外非同步访问
List作为Collection接口的子接口,当然可以使用Collection接口里的全部方法。而且由于List是有序集合,因此List集合里增加了一些根据索引来操作集合元素的方法。
void add(int index,Object element):将元素element插入到List集合的index出
boolean addAll(int index,Collection c):将集合c所包含的所有的元素都插入到List集合的Index处
Object get(int index):返回集合index索引出的元素
int indexOf(Object o):返回对象o在List集合中第一次出现的位置索引
int lastIndexOf(Object o):返回对象o在List集合中最后一次出现的位置索引
Object remove(int index):删除并返回index索引处的元素
Object set(int index,Object element):将index索引处的元素替换成element对象,返回被替代的旧元素。
List subList(int fromIndex,int toIndex):返回从索引fromIndex(包含)到索引toIndex(不包含)处所有集合元素组成的子集合。
void replaceAll(UnaryOperator operatao):根据operator指定的计算规则重新设置List集合的所有元素
void sort(Comparator c):根据Compatator参数对List集合的元素排序。
ListIterator
与Set只提供了一个interator()方法不同,List还额外提供了一个listIterator()方法,该方法返回一个ListIterator对象,ListIterator接口继承了Iterator接口,提供了专门操作List的方法。ListIterator接口在Iterator接口的基础上增加了如下方法:
boolean hasPrevious():返回迭代器关联集合是否还有上一个元素
Object previous():返回该迭代器的上一个元素
void add(Object o):在指定位置插入一个元素。
ListIterator增加了向前迭代的功能
while(listIterator.hasPrevious()){
System.out.println(listIterator.previous());
}
ArrayList和Vector实现类
ArrayList和Vector类都是基于数组实现的List类,所以ArrayList和Vector类封装了一个动态的、允许在分配的Object[] 数组。ArrayList或Vector对象使用initialCapacity参数来设置该数组的长度。当向ArrayList或Vectorzhong 添加元素超过了该数组的长度时,他们的initialCapacity会自动增加。
若已知该数组的大小可以手动设置initialCapacity的值。
ArrayList和Vector提供了如下两个方法啦重新分配Object[] 数组。
void ensureCapacity(int minCapacity):将ArrayList和Vector集合中的Object[]数组长度增加大于或等于minCapacity值。
void trimToSize():调整ArrayList和Vector集合的Object[]数组长度为当前元素的个数。调用该方法可以减少集合对象占用的存储空间。
ArrayList是线程不安全的,Vector是线程安全的,但是ArrayList的性能比Vector要好的多,所以ArrayList被大部分使用。
Vector提供一个Stack子类,它用于模拟“栈”这种数据接口,“栈”通常是指“后进先出(LIFO)”的容器。最先“push”进栈的元素,将最先被“pop”出栈。Stack提供了一下几个方法:
Object peak():返回“栈”的第一个元素,但并将该元素‘“pop”出栈
Object pop():返回“栈”的第一个元素,并将该元素"pop”出栈。
void push(Object item):将一个元素“push”进栈,最后一个进“栈”的元素总是位于"栈"顶。
需要指出的是,由于Stack继承了Vector,因此他也是一个非常古老的Java集合类,它同时是线程安全、性能较差的,因此要尽量少用Stack类。如果程序需要使用“栈”这种数据结构,则可以考虑后面介绍的ArrayDeque;ArrayDeque也是List的实现类,ArrayDeque即实现了List接口,也实现了Deque接口。
固定长度的List
Arrays工具类里提供了asLIst(Object…a)方法,该方法可以把一个数组或指定个数的对象转换成一个List集合,这个List集合既不是ArrayList实现类的实例,也不是Vector实现类的实例,而是Arrays的内部类ArrayList的实例。
Arrays.ArrayList是一个固定的长度的List集合,程序只能遍历访问该集合里的元素,不可增加、删除该集合里的元素。
public class FixedSizeList{
@Test
public void test(){
List fixedList = Arrays.asList("AA","BB",123);
//获取fixedList的实现类,将输出Arrays$ArrayList
System.out.println("fixedList.getClass()");
//使用方法遍历集合元素
fixedList.forEach(System.out::println);
//试图增加、删除元素都会引发异常,该ArrayList不可被操作
}
}
[ArrayList的底层实现]
通过ArrayList空参的构造器创建对象。底层会创建一个长度为10的数组。当我们向数组中添加第11个元素时底层会进行扩容,扩容为原来的1.5倍(创建一个新的数组长度为原来的1.5倍并将原数组中的内容添加到新的数组中)
Queue用于模拟队列这种数据结构,队列通常是指“先进先出”(FIFO)的容器。队列的头部保存在队列中存放时间最长的元素,队列的尾部保存在队列中存放时间最短的元素。新元素插入(offer)到队列的尾部,访问元素(poll)操作会返回队列头部的元素。通常,队列不允许随机访问队列中的元素。
Queue接口定义了如下几个方法:
void add(Object e):将指定元素加入此队列的尾部
Object element():获取队列头部的元素,但是不删除该元素
boolean offer(Object e):将指定元素加入此队列的尾部。当使用有容量限制的队列时,此方法通常比add(Object e)方法更好
Object peak():获取队列头部的元素,但是不删除该元素。若队列为空,则返回null
Object pull():获取队列头部的元素,并删除该元素。若队列为空,则返回null
Object remove()::获取队列头部的元素,并删除该元素。
PriotityQueue实现类
PriotityQueue保存队列元素的顺序并不是按加入队列的顺序,而是按队列元素的大小进行排序。因此当调用peek()或者poll()方法取出队列中的元素时,并不是取出最先进入队列的元素,而是取出队列中最小的元素。其违反了队列的最基本的规则:先进先出(FIFO)
@Test
public void test(){
PriorityQueue pq = new PriotityQueue();
pq.offer(6);
pq.offer(-3);
pq.offer(20);
pq.offer(18);
//输出pq队列,并不是按元素的加入顺序排列
System.out.println(pq); //输出[-3,6,20,18]
//访问队列的第一个元素,其实就是队列中最小的元素:-3
System.out.println(pq.poll);
}
运行上面程序直接输出PriorityQueue集合时,可能看到该队列中的元素并没有很好地按大小进行排序,但这只是受到PriotityQueue的toString()方法的返回值的影响。实际上,程序多次调用poll方法,即可看到元素按小到大的顺序移除队列。
同时PriotityQueue也有两种排序:自然排序和定制排序。
Deque接口与ArrayDeque实现类
Deque接口是Queue接口的子接口,它表示一个双端队列,Deque接口里定义了 一些双端队列的方法,这些方法允许从两端来操作队列的元素(操作last方法省略,将first改为last即可)
void addFirst(Object e):将指定元素插入到该双端队列的开头
void addLast(Object e):将指定元素插入该双端队列的末尾
Iterator descendingIterator():返回该双端队列对应的迭代器,该迭代器将以逆向顺序来迭代队列中的元素。
Object getFirst(Object e):获取但不删除双端队列的第一个元素
boolean offerFirst(Object e):将指定元素插入到该双端队列的开头
Object peakFirst():获取双端队列头部的元素,但是不删除该元素。若队列为空,则返回null
Object pullFirst():获取双端队列头部的元素,并删除该元素。若队列为空,则返回null
Object pop()(栈方法):pop出该双端队列所表示的栈顶元素。相当于removeFirst()方法
Object push()(栈方法):将一个元素push进该双端队列所表示的栈的栈顶。相当于addFirst()方法
Object removeFirst():获取并删除该双端队列的第一个元素
Object removeFirstOccurrence(Object o):删除该双端队列的第一个出现的元素
ArrayDeque实现类
Deque接口提供了一个典型的实现类:ArrayDeque。它是一个基于数组实现的双端队列。创建Deque时可以指定numElements参数,若不指定,Deque底层数组的长度为16.
ArrayDeque即可以实现栈,也可以实现队列两种数据结构
ArrayDeque—栈(LIFO)–使用push()入栈,使用pop()出栈
ArrayDeque—队列(FIFO)—使用offer()入队,使用poll()出队
LInkedList实现类
LinkedList类是List接口的实现类,同时实现了Deque接口,可以被当做双端队列来实现,因此既可以被可以被当成“栈”来使用,还可以被当成队列使用。
LinkedList与ArrayList、ArrayDeque的实现机制完全不同,ArrayList、ArrayDeque内部以数组的形式来保存集合中的元素,因此随机访问集合元素时有较好的性能;而LInkedList内部以链表的形式来保存集合中的元素,因此随机访问集合时性能较差,但是在插入、删除元素时性能比较出色。
各线性表的性能分析
Java提供的List就是一个线性表接口,而ArrayList、LinkedList又是线性表的两种典型表现;基于数组的线性表和基于链的线性表。Queue代表了队列,Deque代表了双端队列
关于使用List集合有如下的建议:
1.如果需要遍历List集合元素,对于ArrayList、Vector集合,应该使用随机访问方法(get)来遍历集合元素,这样性能更好;对于LinkedList集合,则应该采用迭代器来遍历集合元素。
2.如果需要经常执行插入、删除操作来改变包含大量数据的List集合的大小,可考虑使用LinkedList集合,使用ArrayList、Vector集合可能需要经常重新分配内部数组大小,效果肯能较差。
如果有多个线程要同时访问List集合中的元素,开发者可考虑使用Collections将集合包装成线程安全的集合。
Map用于保存具有映射关系的数据,因此Map集合里保存这两组值,一组值用于保存Map里的key,一组值用于保存Map里的Value。Map里的key不允许重复,key与value之间存在单向一对一关系。Map包含一个keySet()方法,用于返回Map里所有key组成的Set集合。Map提供了一个Entry内部类来封装key-value对,而计算Entry存储时则只考虑Entry封装的key。从Java源码来看,Java是先实现了Map,然后通过包装一个所有value为null的Map就实现了Set集合。
Map接口中定义了常用的接口:
void clear():删除该Map对象中的所有key-value对
boolean containsKey(Object key):查询Map中是否包含指定的key
boolean containsValue(Object value):查询Map中是否包含一个或多个value
Set entrySet():返回Map中包含的key-value对所组成的Set集合,每个集合元素都是Map.Entry对象
Set keySet():返回该Map中所有key组成的Set集合
Collection values():返回该Map里所有value组成的Collection
Object put(Object key,Object value):添加一个key-value,若添加的key已存在,那么会覆盖之前的key-value;
Object get(Object key):返回指定key所对应的value;
boolean isEmpty():查询该Map是否为空
void putAll(Map m):将指定Map中的所有key-value对赋值到该Map中。
Object remove(Object key):删除指定key所对应的key-value队,返回被删除所key所对应的value。
int size():返回Map里的key-value对的个数
Map中包含一个内部类Entry,该类封装了一个key-value对。Entry包含3个方法:
Object getKey():返回该Entry里包含的key值
Object getValue():返回该Entry里包含的value值
Object setValue(value):设置该Entry里包含的value值,并返回新设置的value值
遍历Map
//遍历keySet
for(Object key:map.keySet()){
//map.get(key)方法获取指定key对应的value
System.out.println(key+"-->"+map.get(key));
}
//遍历entrySet
for(Object o :map.entrySet()){
Map.Entry entry = (Map.Entry)o;
System.out.println(entry.getKey()+"-->"+entry.getValue());
}
HashMap和HashTable实现类
HashMap和HashTable的关系就像ArrayList和Vector,后者差不多被淘汰了,很少被使用。后者线性安全不能插入null作为元素,通Vector一样。
Set集合中的对象必须实现equals()和hashCode()方法。
为了成功在HashMap中存储、获取对象,用做key的对象必须实现equals()和hashCode()方法。
LinkedHashMap实现类
LinkedHashMap是HashMap的子类;LinkedHashMap也使用双向链表来维护key-value对的次序,该链表负责维护Map的迭代顺序,迭代顺序与key-value对的插入顺序保持一致。
LinkedHashMap可以避免对HashMap、Hashable里的key-value对进行排序(只要插入key-value对时保持顺序即可),同时又避免使用TreeMap所增加的成本
LinkedHashMap需要维护元素的插入顺序,因此性能略低于HashMap的性能。但因为它以链表来维护内部顺序,所以在迭代访问Map里的全部元素时将有较好的性能。
使用Properties读写属性文件
Properties类是Hashtable类的子类,正如它的名字所暗示,该对象在处理属性文件时特别方法(Windows操作平台上的ini文件就是一种属性文件)。Properties类可以把Map对象和属性文件关联起来,从而可以把Map对象中的key-value对写入属性文件中,也可以把属性文件中“属性名=属性值”加载到Map对象。由于属性文件里的属性名、属性值只能是字符串类型,所以Properties里的key、value都是字符串类型。该类提供了如下三个方法来修改Properties里的key、value。
Properties相当于一个key、value都是String类型的Map
String getProperty(String key):获取Properties中指定属性名,类似于Map的get(Object key)方法
String getProperty(String key,String defaultValue):该方法与前一个方法基本类似。该方法多一个功能,如果Properties中不存在指定的key时,则该方法指定默认值。
Object setProperty(String key,String value):设置属性值,类似于Hashtable的put()方法。除此之外它还提供了两个读写属性文件的方法。
void load(InputStream inStream):从属性文件(以输入流表示)中加载key-value对,把加载到的key-value对追加到Properties里(Properties是Hashtable的子类,它不保证key-value对之间的次序)
void store(OutputStream out,String comments):将Properties中的key-value对输出到指定的属性文件中(以输出流表示)中。
@Test
public void test(){
Properties props = new Properties();
//向Properties中添加属性
props.setProperty("username","yeeku");
props.SetProperty("password","123456");
//将Properties中的key-value对保存到a.ini文件中
pops.store(new FileOutputStream("a.ini"),"comment line");//-------------------①
//新建一个Properties对象
Properties props2 =new Properties();
//向Properties中添加属性
props.setProperty("gender","male");
///将a.ini文件中的key-value对追加到props2中
props2.load(new FileInputStream("a.ini"));//-------------------②
System.out.println(props2);
}
上面程序示范了Properties类的用法 ,其中①代码处将Properties对象中的key-value对写入a.ini文件中。②代码处则从a.ini文件中读取key-value对,并添加到props2对象中。编译、运行上面程序,输出结果为:
[password=123456,gender=male,username=yeeku]
上面程序还在当前路径下生成了一个a.ini文件,该文件的内容如下:
#comment line
#Thu Apr 17 00:40:22 CST 2014
password=123456
username=yeeku
SortedMap接口和TreeMap实现类
TreeMap是SortedMap的一个实现类
TreeMap就是一个红黑树数据结构,每个key-value对即作为红黑树的一个节点。TreeMap存储key-value对(节点)时,需要根据key对节点进行排序。TreeMap可以保证所有key-value对处于有序状态。TreeMap也有两种排序方式:自然排序和定制排序。
Set和Map的关系非常密切,Java源码也就是先实现了HashMap、TreeMap等集合,然后通过包装一个所有value都为null的Map集合实现了Set集合类。
TreeMap中也提供了一系列根据key顺序访问key-value对的方法。(first->last) WeakHashMap实现类 IndentityHashMap实现类 EnumMap实现类 各Map实现类的性能分析 HashSet和HashMap的性能选择 操作集合类的工具类:Collections 1.排序操作 2.查询、替换操作 3.同步控制 4.设置不可变集合
Map.Entry firstEntry():返回该Map中最小的key所对应的key-value对
Object firstKey():返回该Map中的最小key值
Map.Entry higherEntry(Object key):返回该Map中位于key后一位的key-value
Object higherKey(Object key):返回该Map中位于key后一位的key
NavigableMap subMap(Object formKey,boolean fromInclusive,Object toKey,boolean toInclusive):返回该Map的子Map(从fromKey到toKey,是否包含取决第2个和第4个参数是否为true)
SortedMap tailMap(Object fromKey):返回该Map的子Map,其key的范围为>=fromKey
SortedMap headMap(Object toKey):返回该Map的子Map,其key的范围是
WeakHashMap与HashMap的用法基本相似。与HashMap的区别是在于,HashMap的key保留了队实际对象的强引用,这意味着只要该HashMap对象不被销毁,该HashMap的所有key所引用的对象就不会被垃圾回收,HashMap也不会自动删除这些key所对应的key-value对;但WeakHashMap的key只保留了对实际对象的弱引用,这意味着如果WeakHashMap对象的key所引用的对象没有被其他强引用变量所引用,则这些key所引用的对象可能被垃圾回收,WeakHashMap也可能自动删除这些key所对应的key-value。 WeakHashMap whm = new WeakHashMap();
whm.put(new String("AAA"),new String("123"));
//通知系统立即进行垃圾回收
System.gc();
System.runFinalization();
//-------此时whm中已没有key-value
IndentityHashMap在判断key是否相等时和HashMap不同,HashMap需要重写的equals()和hashCode()都相等才判定是相等,而IndentityHashMap只需要判断key1==key2,如果相等就是相同的。
EnumMap中所有的key都必须是单个枚举类的枚举值
EnumMap有如下特点:
1.EnumMap内部以数组形式保存,所以这种实现形式非常紧凑、高效。
2.EnumMap根据key的自然顺序(即枚举值在枚举类中的定义顺序)来维护key-value对的顺序。
EnumMap不允许null作key,但允许null作value。 //创建Enum类
EnumMap enumMap = new EnumMap(Season.class);
对于Map的常用类而言,虽然HashMap和Hashtable的实现机制几乎一样,但由于Hashtable是一个古老的、线程安全的集合,因此HashMap通常比Hashtable更快。
TreeMap通常比HashMap要慢(尤其在插入、删除key-value对时更慢),因为TreeMap底层采用红黑树来管理key-value对。
使用TreeMap有一个好处:TreeMap中的key-value对总是处于有序状态,无须专门进行排序操作,当TreeMap被填充之后,就可以调用keySet(),取得由key组成的Set,然后使用toArray()方法生成key的数组,接下来使用Arrays的binarySearch()方法在已排序中快速查询对象。
对于一般的应用场景,程序应该多考虑使用HashMap,因为HashMap正是为快速查询设计的。但如果需要一个总是排序好的Map,则可以考虑使用TreeMap。
对于HashSet来说,他们通过采用Hash算法来决定集合中元素的存储位置,并通过hash算法来控制集合的大小;对于HashMap来说,它采用hash算法来决定Map中key的存储,并通过hash算法来增加key集合的大小。
hash表里可以存储元素的位置被称为“桶”(busket),在通常情况下,单个“桶”存储一个元素,此时有最好的性能;Hash算法可以根据hashCode值计算出“桶”的存储位置。
HashSet、HashMap的hash表包含如下属性:
容量(capacity):hash表中桶的数量。
初始化容量(initial capacity):创建hash表的桶的数量
尺寸(size):当前hash表记录的元素
负载因子(load factor):负载因子等于“capacit/size”、负载因子为0,表示空的hash表,0.5表示半满的hash表。轻负载的hash表具有冲突,适宜插入与查询的特点(但是迭代时较慢)。HashSet、HashMap默认的“负载极限”为0.75,当hash表中75%被填满时,hash表会发生rehashing。
void shuffle(List list):对List集合元素进行随机排序(类似于洗牌)
void sort(List list):根据元素的自然顺序按升序进行排序
void sort(List list,Compatator c):对List进行升序排序
void swap(List list,int i,int j):交换元素
void rotate(List list,int distance):distance>0时,将list后面的distance个元素放到前面;distance<0时,将list前面的distance个元素放到后面。
int binarySearch(List list,Object key):使用二分搜索法搜索指定的List集合,以获得指定对象在List集合中的索引。
Object max(Collection coll):根据自然顺序,返回集合中最大元素
Object max(Collection coll,Comparator comp):根据定制顺序,返回集合中最大元素
void fill(List list,Object obj):使用指定元素obj替换List集合中的所有元素
int frequency(Collection c,Object o):返回集合中指定元素出现的次数
int indexOfSubList(List source,List target):返回子List对象在父List对象中第一次出现的位置索引
int lastIndexOfSubList(List source,List target):返回子List对象在父List对象中最后一次出现的位置索引
boolean replaceAll(List list,Object oldVal,Object newVal):使用一个新值new Val替换List对象的所有旧值
oldVal.
Collections类提供了多个synchronizedXxx()方法,经方法可以将指定集合包装成线程同步的集合,从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全问题。
emptyXxx():返回一个空的、不可变的集合对象。
singletonXxx():返回一个只包含指定对象的、不可变的集合对象。
unmodifiableXxx():返回指定集合对象的不可变视图