走进Java中的持有对象(容器类)之一容器分类

allsmallpig

发布于 2021-02-25 14:50:36

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发布于 2021-02-25 14:50:36

文章被收录于专栏：allsmallpi博客

转载自 https://www.cnblogs.com/ACFLOOD/p/5555555.html

Java容器可以说是增强程序员编程能力的基本工具，本系列将带您深入理解容器类。

容器的用途

如果对象的数量与生命周期都是固定的，自然我们也就不需要很复杂的数据结构。

我们可以通过创建引用来持有对象，如

Class clazz;

也可以通过数组来持有多个对象，如

Class[] clazs = new Class[10];

然而，一般情况下，我们并不知道要创建多少对象，或者以何种方式创建对象。数组显然只能创建固定长度的对象，为了使程序变得更加灵活与高效，Java类库提供了一套完整的容器类，具备完善的方法来解决上述问题。

2. 容器的类别

观察上图，我们可以得出容器主要分为两种类型，两个接口Collection与Map定义了两类不同的对象存储方式。

Collection用以保存单一的元素，Map保存关联键值对。通过泛型来指定容器存放的数据类型。 Iterator 设计的目的是在未知容器具体的类型的情况下，用来遍历容器元素。剩下的容器类型都是继承了这两个接口。

在实际编码中，通过向上转型为接口，在其与代码中都使用这个接口是非常普遍的使用方式。如下：

import java.util.*;

public class TestCollection {

    public static void main(String[] args){

        Collection c = new ArrayList();

        for(int i = 0; i < 10; i++){

            c.add(i);    

        }

        for(Integer i : c){

            System.out.print(i + ", ");

        }

    }

}

注：由于List接口的方法比Collection更为丰富，所以实际应用中，ArrayList向上转型为List更为合适。

刚刚接触容器的朋友们可能会只把Collection与Map当做接口，实际上并非如此，容器中的接口其实有六个。

3. 容器中的七大接口

Collection接口
Map接口
Set接口
List接口
Queue接口
Iterator接口
Comparable接口

其中List, Queue和Set接口继承了Collection接口，剩下的接口之间都是相互独立的，无继承关系。List和Set接口主要是为了区分是否要包含重复元素，Iterater迭代器则是为了更灵活的迭代集合，与foreach一起使用。Comparable接口则用于比较。

4. 各类容器的功能(主要实现类分析)

Collection接口
- List接口(相比Collection, 添加了新的方法)
  - ArrayList

实现List接口，类似于动态数组，适用于大量随机访问的情况。但插入和删除的代价非常高昂

LinkedList

　　　　实现List接口，类似于链表，也提供了优化的顺序访问。在插入和删除方面代价低廉，随机访问代价较高

Set接口(方法与Collection完全相同)
- HashSet

　　　　HashSet使用了散列函数实现，极大的提高了访问速度。存入HashSet的对象必须定义hashCode()

import java.util.*;

public class IntegerSet{

　　private static Random rand;

   public static void main(String[] args){

   　 rand = new Random(47);

      Set intset = new HashSet();

      for(int i = 0; i < 10000; i++){

          intset.add(rand.nextInt(30));

      }

      System.out.println(intset);

  }

}

　　　　本例中，intset中插入了10000次，由于不保留重复元素最后输出结果数目<=30。

TreeSet

　　　　 TreeSet使用红黑树来实现存储元素，红黑树的好处是可以插入之后维持集合的有序性。

import java.util.*;

public class SortIntegerSet {

　　private static Random rand;

   public static void main(String[] args) {

   　　rand = new Random(47);

   　　Set sintset = new TreeSet();

       for(int i = 0; i < 10000; i++){

          sintset.add(rand.nextInt(20));

       }

       System.out.println(sintset);

  }

}