Java 容器

概述

Java 的集合框架大致分为 Collection 和 Map 两种，两者区别：

Collection 是单元素集合；Map 是双元素键值对集合；Collection 中只有 Set 系列要求元素唯一；Map 中要求键唯一，值可以重复；Collection 的数据结构是针对元素的；Map 的数据结构是针对键的。

Collection 集合

i 标识的是 Collection 派生出的子接口，c 标识是实现类。

Collection

Collection 接口是 Set、List 和 Queue 接口的父接口，该接口定义的方法既可以用于操作 Set 集合，也可用于操作 List 和 Queue 集合。

//向集合添加一个元素，成功返回true boolean add(E e); //把集合c的全部元素添加入指定集合，成功返回true boolean addAll(Collection<E> c); //删除集合中指定元素o，当集合中包含一个或多个元素o时，只删除第一个 boolean remove(E o); //从集合中删除集合c里包含的所有元素（相当于调用该集合减集合c） boolean removeAll(Collection<E> c); //集合里是否包含指定元素 boolean contains(E o); //集合里是否包含集合c里的所有元素 boolean containsAll(Collection<E> c); //返回集合里元素的个数 int size(); //清除集合里的所有元素，将集合长度变为0 void clear(); //返回Iterator对象，用于遍历集合中的元素 Iterator<E> iterator(); //从集合中删除集合c里不包含的元素（相当于取该集合和集合c的交集） boolean retainAll(Collection<E> c); //该方法把集合转换成一个数组，所有集合元素变成数组元素，一般不推荐使用这个方法 Object[] toArray(); //该方法把集合转换成一个数组，传入的参数一般为类型为 T 长度为 0 的空数组，推荐使用 //例如：Integer[] newText = c.toArray(new Integer[0]); <T> T[] toArray(T[] a); //该方法是Java 8为Map新增的一个遍历key-value对的方法，使用Lambda表达式 void forEach(BiConsumer action); //Java 8新增，将集合转换为Stream流 void forEach(Consumer<? super T> action)

Set

TreeSet：基于红黑树实现，支持有序性操作，在增加和删除数据上特别高效。查找效率不如 HashSet，HashSet 查找的时间复杂度为 O(1)，TreeSet 则为 O(logN)。HashSet：基于哈希表实现，支持快速查找，但不支持有序性操作。并且失去了元素的插入顺序信息，也就是说使用 Iterator 遍历 HashSet 得到的结果是不确定的。LinkedHashSet：是 HashSet 的子类，在 HashSet 基础上使用双向链表维护元素的插入顺序。

Set 作为 Collection 接口的子接口，可以使用 Collection 接口里的全部方法。

List

ArrayList：基于动态数组实现，所以查询速度快，增删速度慢。Vector：和 ArrayList 功能类似，是线程安全的。Stack：栈数据结构，是 Vector 的子类，因此也是线程安全的。LinkedList：基于双向链表实现，只能顺序访问，所以查询特别慢，但是可以快速地在链表中间插入和删除元素。因为 LinkedList 还实现了 Queue 接口，所以还可以用作栈、队列和双向队列。

注意：vector 和 Stack 过于古老，性能不佳，不推荐使用。栈操作一般使用 ArrayDeque 来代替。

List 作为 Collection 接口的子接口，可以使用 Collection 接口里的全部方法。另外，由于 List 是有序集合，所以添加了根据索引来插入、替换和删除集合元素的方法。

//将元素 element 添加到 List 集合索引 index 处，原 index 及后续的元素往后移动 void add(int index, E element); //将 Collection 集合中的所有元素插入到 List 集合的 index 处。 boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c); //删除并返回 index 索引处的元素 E remove(int index); //返回索引 index 处的元素。 E get(int index); //将位置索引为 index 的元素，替换为 element。 E set(int index, E element); //返回元素 o 在 list 集合中第一次出现的位置索引。 int indexOf(E o); //返回元素 o 在 List 集合中最后一次出现的位置索引。 int lastIndexOf(E o); //返回 List 集合中从索引fromIndex (包含)到索引 toIndex(不包含)之间的所有元素。 List<E> subList(int fromIndex, int toIndex); //Java 8新增根据 operator 指定的计算规则来重新设置 List 集合的所有元素。 void replaceAll(UnaryOperator<E> operator); //Java 8新增根据 Comparator 参数对 List 集合的元素排序。 void sort(Comparator<? super E> c);

Queue

PriorityQueue：优先级队列，基于堆结构实现。ArrayDeque：双端队列，基于一个动态数组实现，常用来代替 Vector 的栈操作。LinkedList：双端队列，基于一个双向链表实现。

Queue 作为 Collection 接口的子接口，可以使用 Collection 接口里的全部方法。另外，由于 Queue 是队列集合，所以添加了根据队列特性来插入、替换和删除集合元素的方法。

//将指定元素插入到队列的尾部。 boolean add(E e); //获取队列头部的元素，并删除该元素。 E remove(); //获取队列头部的元素，但是不删除该元素。 E element(); //将指定的元素插入此队列的尾部。当使用容量有限的队列时，此方法通常比add(Object e)有效。 boolean offer(E e); //返回队列头部的元素，并删除该元素。如果队列为空，则返回null。 E poll(); //返回队列头部的元素，但是不删除该元素。如果队列为空，则返回null。 E peek();

Deque 是 Queue 接口的子接口，它是一个双端队列，既可以当队列用，也可以当栈用。如果 Deque 当做常规的队列用使用，最左端（如果以数组存储，就是第一个元素）是队头，最右端是队尾；当成常规的栈用，最左端是栈顶，最右端是栈底。Deque 根据双端队列的特性也定义了一些方法：

//将指定元素添加到双端队列的头部。 void addFirst(E e); //将指定元素添加到双端队列的尾部。 void addLast(E e); //将指定元素添加到双端队列的头部。 boolean offerFirst(E e); //将指定元素添加到双端队列的尾部。 boolean offerLast(E e); //获取但不删除双端队列的第一个元素（头）。 E getFirst(); //获取但不删除双端队列的最后一个元素（尾）。 E getLast(); //获取但不删除双端队列的第一个元素；如果双端队列为空，则返回null。 E peekFirst(); //获取但不删除双端队列的最后一个元素；如果双端队列为空，则返回null。 E PeekLast(); //获取并删除双端队列的第一个元素；如果双端队列为空，则返回null。 E pollFirst(); //获取并删除双端队列的最后一个元素；如果双端队列为空，则返回null。 E pollLast(); 　 //获取并删除该双端队列的第一个元素。 E removeFirst(); //获取并删除该双端队列的最后一个元素o。 E removeLast(); //pop出该双端队列所表示的栈的栈顶元素。相当于removeFirst()。 E pop(); //(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()。 void push(E e); //(栈方法)：　 Deque 的方法与 Queue 的方法对比 Queue 的方法Deque 的方法add(e)/offer(e)addLast(e)/offerLast(e)remove()/poll()removeFirst()/pollFirst()element()/peek()getFirst()/peekFirst()

Deque 也可以直接使用 offer(e) 和 poll() 方法实现入队和出队，用 peek() 访问队头，

Deque 的方法与 Stack 的方法对比 Stack 的方法Deque 的方法push(e)addFirst(e)/offerFirst(e)pop()removeFirst()/pollFirst()peek()getFirst()/peekFirst()

Deque 也可以直接使用 push(e) 和 pop() 方法实现入栈和出栈，用 peek() 访问栈顶。

Map 集合

i 标识的是 map 派生出的子接口，c 标识是实现类。

TreeMap：基于红黑树实现。HashMap：基于哈希表实现。

LinkedHashMap：是 HashMap 的子类，在 HashMap 基础上使用双向链表维护元素的顺序，顺序为插入顺序或者最近最少使用（LRU）顺序。

HashTable：和 HashMap 类似，是线程安全的。

注意：HashTable 是一个古来的遗留类，不应该去使用它。现在可以使用 ConcurrentHashMap 来支持线程安全，并且 ConcurrentHashMap 的效率会更高，因为 ConcurrentHashMap 引入了分段锁。

Map接口方法

//添加一个key-value对，如果当前Map中已有一个与该key相等的key-value对， //则新的key-value会覆盖原来的key-value对。 V put(K key, V value); //将指定Map中key-value复制到当前Map中。 void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m); //返回指定的key所对应的value；如果此Map中不包括该key，则返回null。 V get(Object key); //返回指定的key所对应的value；如果此Map中不包括该key，则返回defalutValue。 V getOrDefault(Object key, V defaultValue); //删除指定key所对应的key-value对，返回被删除key所对应的value，如果key不存在返回null。 V remove(Object key); //删除指定key，value所对应的key-value对。如果成功删除，则返回true，否则返回false。 boolean remove(Object key, Object value); //查询Map集合中是否包含指定的key，如果包含，返回true。 boolean containsKey(object key); //查询Map集合中是否包含指定的value，如果包含返回true。 boolean containsValue(Object value); //返回该map中所有key所组成的集合。 Set<K> keySet(); //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(Entry是Map的内部类，用于存储key-value的)对象。 Set<Map.Entry<K, V>> entrySet(); //返回该Map中key-value的个数。 int size(); //删除Map集合中的所有key-value对。 void clear(); //查询该Map是否为空，如果为空则返回null。 boolean isEmpty(); //返回该Map中所有value组成的collection。 Collection<V> values(); //该方法是Java8为Map新增的一个遍历key-value对的方法，使用Lambda表达式。 void forEach(BiConsumer<? super K, ? super V> action) //Java 8新增，将Map中指定key对应的value替换成新value。 //如果key在Map中不存在，该方法不会添加key-value对，而是返回null。 V replace(K key, V value); //Java 8新增，将Map中指定的key-value对的原value替换成新value。 //如果在Map中找到指定的key-value对，则执行替换并返回true，否则返回false。 boolean replace(K key, V oldValue, V newValue);

内部类Map.Entry

Map 中包含一个内部类 Map.Entry<K, V>，该类用来封装 key-value 对。Map 接口的 entrySet() 方法返回所有 Map.Entry 所组成的 Set 集合。该类方法如下：

//返回该Entry里包含的key值 K getKey(); //返回该Entry里包含的value值 V getValue(); //设置该Entry里包含的value值，并返回新设置的value值 V setValue(V value);

参考

https://github.com/CyC2018/CS-Notes/blob/master/notes/Java 容器.md<>

转载于:https://www.cnblogs.com/zongmin/p/11350844.html