[Java基础]List,Map集合总结

java.util包下：

Collection
   |--List 接口
　　|----ArrayList
　　|----LinkedList
　　|----Vector
　　　　|-----Stack


|---Set 接口
|----TreeSet
|----HashSet
|----LinkedHashSet

Map
　　|---HashMap
　　　　|---LinkedHashMap
　　|---HashTree


Dictionary
　　|---HashTable



Collection接口
1.Collection是集合的最基本的接口，定义了最基本的方法，有增长，删除，比较，判断是否空，是否包含某个值，转换成Array数组等方法；
2.Collection接口继承Iterable，所以继承Collection都具有迭代能力；

List接口
　　List是有序的Collection，使用此接口可以精确的控制每一个元素插入的位置。用户可以使用索引（元素在List中的位置，相似于数组下标）来访问List中的元素，这相似于Java的数组。
和下面要提到的Set不一样，List容许有相同的元素。
　　除了具备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，容许添加，删除，设定元素，还能向前或向后遍历。
　　实现List接口的经常使用类有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。

LinkedList类
　　LinkedList实现了List接口，容许null元素。此外LinkedList提供额外的get，remove，insert方法在 LinkedList的首部或尾部。这些操做使LinkedList可被用做堆栈（stack），队列（queue）或双向队列（deque）。
　　注意LinkedList没有同步方法。若是多个线程同时访问一个List，则必须本身实现访问同步。一种解决方法是在建立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。它容许全部元素，包括null。ArrayList没有同步。
size，isEmpty，get，set方法运行时间为常数。可是add方法开销为分摊的常数，添加n个元素须要O(n)的时间。其余的方法运行时间为线性。
　　每一个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长，可是增加算法并无定义。当须要插入大量元素时，在插入前能够调用ensureCapacity方法来增长ArrayList的容量以提升插入效率。
　　和LinkedList同样，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。

Vector类
　　Vector很是相似ArrayList，可是Vector是同步的。由Vector建立的Iterator，虽然和ArrayList建立的 Iterator是同一接口，可是，由于Vector是同步的，当一个Iterator被建立并且正在被使用，另外一个线程改变了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，所以必须捕获该异常。

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得以被看成堆栈使用。基本的push和pop 方法，还有peek方法获得栈顶的元素，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刚建立后是空栈。

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：必须当心操做可变对象（Mutable Object）。若是一个Set中的可变元素改变了自身状态致使Object.equals(Object)=true将致使一些问题。

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，每一个key只能映射一个 value。Map接口提供3种集合的视图，Map的内容能够被看成一组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）的对象均可做为key或者value。
　　添加数据使用put(key, value)，取出数据使用get(key)，这两个基本操做的时间开销为常数。
Hashtable经过initial capacity和load factor两个参数调整性能。一般缺省的load factor 0.75较好地实现了时间和空间的均衡。增大load factor能够节省空间但相应的查找时间将增大，这会影响像get和put这样的操做。
使用Hashtable的简单示例以下，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，好比2，用相应的key：
　　　　Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);
　　　　System.out.println(“two = ” + n);
　　因为做为key的对象将经过计算其散列函数来肯定与之对应的value的位置，所以任何做为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，若是你用自定义的类看成key的话，要至关当心，按照散列函数的定义，若是两个对象相同，即obj1.equals(obj2)=true，则它们的hashCode必须相同，但若是两个对象不一样，则它们的hashCode不必定不一样，若是两个不一样对象的hashCode相同，这种现象称为冲突，冲突会致使操做哈希表的时间开销增大，因此尽可能定义好的hashCode()方法，能加快哈希表的操做。
　　若是相同的对象有不一样的hashCode，对哈希表的操做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，只须要牢记一条：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相似，不一样之处在于HashMap是非同步的，而且容许null，即null value和null key。，可是将HashMap视为Collection时（values()方法可返回Collection），其迭代子操做时间开销和HashMap 的容量成比例。所以，若是迭代操做的性能至关重要的话，不要将HashMap的初始化容量设得太高，或者load factor太低。

WeakHashMap类
　　WeakHashMap是一种改进的HashMap，它对key实行“弱引用”，若是一个key再也不被外部所引用，那么该key能够被GC回收。

Map接口
该接口键值对的方式存储值，键值不能重复（重复则覆盖），但值能重复

HashMap特色
1.用HashCode的值来存储，具备访问速度快的特色；
2.随机存储，遍历时，取值的顺序是随机的；
3.容许一个Key为null，多个Value为null；
4.不支持线程同步，若是须要同步，能够用 Collections的synchronizedMap方法使HashMap具备同步的能力，或者使用ConcurrentHashMap。

HashTable 特色
1.不容许记录的键或者值为空
2.它支持线程的同步
3.访问速度慢

LinkedHashMap特色
1.是HashMap的子类
2.它保存了记录插入的顺序，能够按顺序遍历值
3.估计会比HashMap慢，由于须要排序
4.在容量大时，HashMap遍历速度比LinkedHashMap慢，由于遍历时，LinkedHashMap跟实际数据有关，跟容量无关，

HashTree
1.对Key进行排序，能够自定义比较器来实现排序

总结　　若是涉及到堆栈，队列等操做，应该考虑用List，对于须要快速插入，删除元素，应该使用LinkedList，若是须要快速随机访问元素，应该使用ArrayList。　　若是程序在单线程环境中，或者访问仅仅在一个线程中进行，考虑非同步的类，其效率较高，若是多个线程可能同时操做一个类，应该使用同步的类。　　要特别注意对哈希表的操做，做为key的对象要正确复写equals和hashCode方法。　　尽可能返回接口而非实际的类型，如返回List而非ArrayList，这样若是之后须要将ArrayList换成LinkedList时，客户端代码不用改变。这就是针对抽象编程。