黑马程序员 学习日记（六）

----------------------
ASP.Net+Unity开发、.Net培训、期待与您交流！ ----------------------

Java里的集合框架

集合框架是非常庞大的一个体系。单单一篇博客难以全部描述完，因为其复杂性必定要附带许多的概念和令人眼花缭乱的类、接口等。

首先来了解其中一些重要的概念，这次的重点是对接口的介绍，讲解接口的特点和用途。代码的演示就不加入了。在下一篇日记里再单独挑出一些比较经典的内容来进行代码演示。

1.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）。
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器，使用该迭代器即可遍历访问Collection中每一个元素，通过Iterator的遍历是无序的。
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
}

Collection底下又分了两大系统，list和set。

1.1.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。
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，可以在遍历对象的同时对读取到的对象进行增、删、改， 不仅可以向后遍历，还支持往回遍历。
实现List接口的常用类有LinkedList，ArrayList，Vector。

1.1.1.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。这些操作使LinkedList可被用作堆栈（stack），队列（queue）或双向队列（deque）。LinkedList底层实现的数据结构是链表，查找速度慢，增删速度快！
注意LinkedList没有同步性。如果多个线程同时访问一个LinkedList，则必须自己实现访问同步。另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实现了自动扩容的数组，默认数组大小为10，当空间全都占用了以后自动增加50%容量（10变为15）。它允许所有元素，包括null。ArrayList线程不同步，需要同步时可以调用list提供的专门的同步锁。
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。

1.1.3Vector类

Vector和ArrayList一样是数组结构，不同的地方它是线程同步的，这就导致它查找也慢增删也慢，已经被ArrayList代替，不推荐使用。其可变长度的特性是增加100%，这一点也不如ArrayList节省资源。

1.1.4Vector、ArrayList和LinkedList比较

Vector是线程同步的，所以它也是线程安全的，而ArrayList和LinkedList是非线程安全的。如果不考虑到线程的安全因素，一般用ArrayList和LinkedList效率比较高。
ArrayList和Vector是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。
如果集合中的元素的数目大于目前集合数组的长度时，Vector增长率为目前数组长度的100%,而ArrayList增长率为目前数组长度的50%.如果在集合中使用数据量比较大的数据，用vector有一定的优势；反之，用ArrayList有优势。
如果查找一个指定位置的数据，Vector和ArrayList使用的时间是相同的，花费时间为O(1)，而LinkedList需要遍历查找，花费时间为O(i)，效率不如前两者。
而如果移动、删除一个指定位置的数据花费的时间为0(n-i)n为总长度，这个时候就应该考虑使用LinkedList,因为它移动一个指定位置的数据所花费的时间为0(1)。
对于在指定位置插入数据，LinedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。

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。
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。

1.2.1.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。  

1.2.2Hashtable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。
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。
Hashtable是同步的。

1.2.3.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。  

1.2.4TreeMap类

HashMap通过hashcode对其内容进行快速查找，无序的；而TreeMap中所有的元素都保持着某种固定的顺序，有序的。
在Map 中插入、删除和定位元素，HashMap 是最好的选择。但如果您要按自然顺序或自定义顺序遍历键，那么TreeMap会更好。使用HashMap要求添加的键类明确定义了hashCode()和 equals()的实现。
TreeMap没有调优选项，因为该树总处于平衡状态。

总结

由于概念过多，看的都有点晕。

Collection

|--List

|--ArrayList

|--LinkedList

|--Set

|--HashSet

|--HashMap

最主要的就是这四个，掌握了这四个其他也没什么难得了。我将在下一篇日记里对这四个进行详细的代码演示，请大家多多指教。

互相学习，互相进步！！！

----------------------
ASP.Net+Unity开发、.Net培训、期待与您交流！ ----------------------