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<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"><html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"><head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" /><title>1.5. 数据结构</title><link rel="stylesheet" type="text/css" href="/docbook.css" /><meta name="generator" content="DocBook XSL Stylesheets V1.79.1" /><link rel="home" href="index.html" title="Netkiller Java 手札" /><link rel="up" href="java.html" title="第 1 章 Java" /><link rel="prev" href="type.html" title="1.4. 类型" /><link rel="next" href="java/net/index.html" title="1.6. Network" /></head><body><a xmlns="" href="//www.netkiller.cn/">Home</a> |
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<a xmlns="" href="/search.html">Search</a> |
<a xmlns="" href="//www.netkiller.cn/home/about.html">About</a><div class="navheader"><table width="100%" summary="Navigation header"><tr><th colspan="3" align="center">1.5. 数据结构</th></tr><tr><td width="20%" align="left"><a accesskey="p" href="type.html">上一页</a> </td><th width="60%" align="center">第 1 章 Java</th><td width="20%" align="right"> <a accesskey="n" href="java/net/index.html">下一页</a></td></tr></table><hr /></div><table xmlns=""><tr><td><iframe src="//ghbtns.com/github-btn.html?user=netkiller&repo=netkiller.github.io&type=watch&count=true&size=large" height="30" width="170" frameborder="0" scrolling="0" style="width:170px; height: 30px;" allowTransparency="true"></iframe></td><td><iframe src="//ghbtns.com/github-btn.html?user=netkiller&repo=netkiller.github.io&type=fork&count=true&size=large" height="30" width="170" frameborder="0" scrolling="0" style="width:170px; height: 30px;" allowTransparency="true"></iframe></td><td><iframe src="//ghbtns.com/github-btn.html?user=netkiller&type=follow&count=true&size=large" height="30" width="240" frameborder="0" scrolling="0" style="width:240px; height: 30px;" allowTransparency="true"></iframe></td></tr></table><div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a id="data.structure"></a>1.5. 数据结构</h2></div></div></div>
<div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a id="Collection"></a>1.5.1. Collection</h3></div></div></div>
<pre class="screen">
Collection
├List
│├LinkedList
│├ArrayList
│└Vector
│ └Stack
└Set
</pre>
<pre class="screen">
Collection接口
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。
所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数：无参数的构造函数用于创建一个空的Collection，有一个 Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection，这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后 一个构造函数允许用户复制一个Collection。
如何遍历Collection中的每一个元素？不论Collection的实际类型如何，它都支持一个iterator()的方法，该方法返回一个迭代子，使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。典型的用法如下：
Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子
while(it.hasNext()) {
Object obj = it.next(); // 得到下一个元素
}
由Collection接口派生的两个接口是List和Set。
List接口
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）来访问List中的元素，这类似于Java的数组。
和下面要提到的Set不同，List允许有相同的元素。
除了具有Collection接口必备的iterator()方法外，List还提供一个listIterator()方法，返回一个 ListIterator接口，和标准的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之类的方法，允许添加，删除，设定元素， 还能向前或向后遍历。
实现List接口的常用类有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。
LinkedList类
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(...));
ArrayList类
ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素，包括null。ArrayList没有同步。
size，isEmpty，get，set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数，添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。
每个ArrayList实例都有一个容量（Capacity），即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加，但是增长算法 并没有定义。当需要插入大量元素时，在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。
和LinkedList一样，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。
Vector类
Vector非常类似ArrayList，但是Vector是同步的。由Vector创建的Iterator，虽然和 ArrayList创建的Iterator是同一接口，但是，因为Vector是同步的，当一个Iterator被创建而且正在被使用，另一个线程改变了 Vector的状态（例如，添加或删除了一些元素），这时调用Iterator的方法时将抛出 ConcurrentModificationException，因此必须捕获该异常。
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。
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。
请注意：必须小心操作可变对象（Mutable Object）。如果一个Set中的可变元素改变了自身状态导致Object.equals(Object)=true将导致一些问题。
Map接口
请注意，Map没有继承Collection接口，Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key，每个key只能映射一个 value。Map接口提供3种集合的视图，Map的内容可以被当作一组key集合，一组value集合，或者一组key-value映射。
</pre>
<pre class="programlisting">
package cn.netkiller.example;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.HashSet;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.LinkedList;
import java.util.TreeSet;
public class Test {
public Test() {
// TODO Auto-generated constructor stub
}
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
// A A B E F G C D
String[] array = { "A", "A", "B", "E", "F", "G", "C", "D" };
Collection<String> list = new ArrayList<String>(Arrays.asList(array));
for (String str : list) {
System.out.print(str + " ");
}
System.out.println();
// A A B E F G C D
Collection<String> linkedList = new LinkedList<String>(Arrays.asList(array));
for (String str : linkedList) {
System.out.print(str + " ");
}
System.out.println();
// 无重复，无序 D E F G A B C
Collection<String> hashSet = new HashSet<String>(Arrays.asList(array));
for (String str : hashSet) {
System.out.print(str + " ");
}
System.out.println();
// 无重复 A B C D E F G
Collection<String> treeSet = new TreeSet<String>(Arrays.asList(array));
for (String str : treeSet) {
System.out.print(str + " ");
}
System.out.println();
// 无重复 A B E F G C D
Collection<String> linkedHashSet = new LinkedHashSet<String>(Arrays.asList(array));
for (String str : linkedHashSet) {
System.out.print(str + " ");
}
}
}
</pre>
<p>输出结果</p>
<pre class="screen">
A A B E F G C D
A A B E F G C D
A B C D E F G
A B C D E F G
A B E F G C D
</pre>
<div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h4 class="title"><a id="arraylist"></a>1.5.1.1. ArrayList</h4></div></div></div>
<p>判断元素是否存在</p>
<pre class="programlisting">
import java.util.ArrayList;
public class arraylist {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
ArrayList<String> whitelist = new ArrayList<String>();
whitelist.add("Neo");
whitelist.add("Jam");
whitelist.add("Sam");
if (whitelist.contains("Neo")) {
System.out.println("Found!");
}else{
System.out.println("Not Found!");
}
}
}
</pre>
<pre class="programlisting">
package cn.netkiller.type;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class ArrayListExample {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("Jack");
list.add("Jet");
list.add("Jack");
list.add("Mike");
list.add("Kitty");
list.add("Tom");
//while 循环
Iterator<String> it = list.iterator();
while (it.hasNext()) {
System.out.println(it.next());
}
for (Iterator<String> it1 = list.iterator(); it1.hasNext();) {
System.out.println(it1.next());
}
// for 循环
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.println(list.get(i));
}
// for 循环加强版
for (String i : list) {
System.out.println(i);
}
}
}
</pre>
<p>ArrayList 转为 Array</p>
<pre class="programlisting">
String[] array = {"/bin/sh","-c"};
List<String> list = new ArrayList<String>(Arrays.asList(array));
list.add("command");
list.add("param");
String[] command = (String[]) list.toArray(new String[0]);
System.out.println(Arrays.toString(command));
</pre>
<div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h5 class="title"><a id="idp23"></a>1.5.1.1.1. ArrayList to String</h5></div></div></div>
<pre class="programlisting">
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("command");
list.add("param");
String listString = String.join(", ", list);
System.out.println(listString);
</pre>
</div>
<div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h5 class="title"><a id="idp24"></a>1.5.1.1.2. Array to List</h5></div></div></div>
<pre class="programlisting">
Arrays.asList(array)
</pre>
</div>
</div>
<div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h4 class="title"><a id="set"></a>1.5.1.2. Set 转为 List</h4></div></div></div>
<pre class="programlisting">
// 将Map Key 转化为List
List<String> mapKeyList = new ArrayList<String>(map.keySet());
System.out.println("mapKeyList:"+mapKeyList);
// 将Map Key 转化为List
List<String> mapValuesList = new ArrayList<String>(map.values());
System.out.println("mapValuesList:"+mapValuesList);
</pre>
</div>
</div>
<div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a id="map"></a>1.5.2. HashMap</h3></div></div></div>
<pre class="screen">
Map
├Hashtable
├HashMap
└WeakHashMap
Map接口
请注意，Map没有继承Collection接口，Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key，每个key只能映射一个 value。Map接口提供3种集合的视图，Map的内容可以被当作一组key集合，一组value集合，或者一组key-value映射。
Hashtable类
Hashtable继承Map接口，实现一个key-value映射的哈希表。任何非空（non-null）的对象都可作为key或者value。
添加数据使用put(key, value)，取出数据使用get(key)，这两个基本操作的时间开销为常数。
Hashtable通过initial capacity和load factor两个参数调整性能。通常缺省的load factor 0.75较好地实现了时间和空间的均衡。增大load factor可以节省空间但相应的查找时间将增大，这会影响像get和put这样的操作。
使用Hashtable的简单示例如下，将1，2，3放到Hashtable中，他们的key分别是”one”，”two”，”three”：
Hashtable numbers = new Hashtable();
numbers.put(“one”, new Integer(1));
numbers.put(“two”, new Integer(2));
numbers.put(“three”, new Integer(3));
要取出一个数，比如2，用相应的key：
Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);
System.out.println(“two = ” + n);
由于作为key的对象将通过计算其散列函数来确定与之对应的value的位置，因此任何作为key的对象都必须实现hashCode和equals方 法。hashCode和equals方法继承自根类Object，如果你用自定义的类当作key的话，要相当小心，按照散列函数的定义，如果两个对象相 同，即obj1.equals(obj2)=true，则它们的hashCode必须相同，但如果两个对象不同，则它们的hashCode不一定不同，如 果两个不同对象的hashCode相同，这种现象称为冲突，冲突会导致操作哈希表的时间开销增大，所以尽量定义好的hashCode()方法，能加快哈希 表的操作。
如果相同的对象有不同的hashCode，对哈希表的操作会出现意想不到的结果（期待的get方法返回null），要避免这种问题，只需要牢记一条：要同时复写equals方法和hashCode方法，而不要只写其中一个。
Hashtable是同步的。
HashMap类
HashMap和Hashtable类似，不同之处在于HashMap是非同步的，并且允许null，即null value和null key。，但是将HashMap视为Collection时（values()方法可返回Collection），其迭代子操作时间开销和HashMap 的容量成比例。因此，如果迭代操作的性能相当重要的话，不要将HashMap的初始化容量设得过高，或者load factor过低。
WeakHashMap类
WeakHashMap是一种改进的HashMap，它对key实行“弱引用”，如果一个key不再被外部所引用，那么该key可以被GC回收。
</pre>
<div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h4 class="title"><a id="map.static"></a>1.5.2.1. static map</h4></div></div></div>
<pre class="programlisting">
private static final Map<String, String> point;
static {
point = new HashMap<String, String>();
point.put("CN", "China");
point.put("HK", "Hongkong");
point.put("TW", "Taiwan");
};
</pre>
</div>
<div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h4 class="title"><a id="hashmap"></a>1.5.2.2. foreach hashmap</h4></div></div></div>
<pre class="programlisting">
Map<String, Integer> session = new HashMap<String, Integer>();
session.put("A",1);
...
...
session.put("Z",26)
for (Map.Entry<String, Integer> entry : session.entrySet()) {
System.out.println(String.format("%s:%d", entry.getKey(), entry.getValue()));
}
</pre>
<pre class="programlisting">
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : map.entrySet()) {
System.out.println("Key = " + entry.getKey() + ", Value = " + entry.getValue());
}
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
//遍历map中的键
for (Integer key : map.keySet()) {
System.out.println("Key = " + key);
}
//遍历map中的值
for (Integer value : map.values()) {
System.out.println("Value = " + value);
}
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
for (Integer key : map.keySet()) {
Integer value = map.get(key);
System.out.println("Key = " + key + ", Value = " + value);
}
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
Iterator<Map.Entry<Integer, Integer>> entries = map.entrySet().iterator();
while (entries.hasNext()) {
Map.Entry<Integer, Integer> entry = entries.next();
System.out.println("Key = " + entry.getKey() + ", Value = " + entry.getValue());
}
Map map = new HashMap();
Iterator entries = map.entrySet().iterator();
while (entries.hasNext()) {
Map.Entry entry = (Map.Entry) entries.next();
Integer key = (Integer)entry.getKey();
Integer value = (Integer)entry.getValue();
System.out.println("Key = " + key + ", Value = " + value);
}
</pre>
</div>
<div class="section"><div class="titlepage"><div><div><h4 class="title"><a id="LinkedHashMap"></a>1.5.2.3. LinkedHashMap</h4></div></div></div>
<pre class="programlisting">
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
public class TestLinkedHashMap {
public static void main(String args[])
{
System.out.println("*** LinkedHashMap ***");
Map<Integer,String> map = new LinkedHashMap<Integer,String>();
map.put(6, "apple");
map.put(3, "banana");
map.put(2,"pear");
for (Iterator it = map.keySet().iterator();it.hasNext();)
{
Object key = it.next();
System.out.println( key+"="+ map.get(key));
}
System.out.println("*** HashMap ***");
Map<Integer,String> map1 = new HashMap<Integer,String>();
map1.put(6, "apple");
map1.put(3, "banana");
map1.put(2,"pear");
for (Iterator it = map1.keySet().iterator();it.hasNext();)
{
Object key = it.next();
System.out.println( key+"="+ map1.get(key));
}
}
}
</pre>
<pre class="programlisting">
</pre>
</div>
</div>
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</script><noscript xmlns="">Please enable JavaScript to view the <a href="https://disqus.com/?ref_noscript">comments powered by Disqus.</a></noscript><br xmlns="" /><script xmlns="" type="text/javascript" id="clustrmaps" src="//cdn.clustrmaps.com/map_v2.js?u=r5HG&d=9mi5r_kkDC8uxG8HuY3p4-2qgeeVypAK9vMD-2P6BYM"></script><div class="navfooter"><hr /><table width="100%" summary="Navigation footer"><tr><td width="40%" align="left"><a accesskey="p" href="type.html">上一页</a> </td><td width="20%" align="center"><a accesskey="u" href="java.html">上一级</a></td><td width="40%" align="right"> <a accesskey="n" href="java/net/index.html">下一页</a></td></tr><tr><td width="40%" align="left" valign="top">1.4. 类型 </td><td width="20%" align="center"><a accesskey="h" href="index.html">起始页</a></td><td width="40%" align="right" valign="top"> 1.6. Network</td></tr></table></div><script xmlns="">
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