編程體系結構(03):Java集合容器
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一、集合容器簡介
集合容器是Java開發中最基礎API模組,通常用來存儲運行時動態創建的元素,基本特點如下:
- 泛型特點,存儲任意類型對象;
- 動態擴容,存儲任意數量對象;
這裡對存儲數量是受到程式和記憶體等環境制約的,從List的get()方法中可以看出,index的範圍是Integer.MAX_VALUE。
二、API體系
三大核心介面:List、Set繼承Collection, Map獨立介面
List與Set體系
List體系核心API:ArrayList,LinkedList、Vector
Set體系核心API:HashSet、TreeSet、LinkedHashSet
Queue隊列API:PriorityQueue、LinkedHashSet
Map體系
Map體系核心API:HashMap、LinkedHashMap、TreeMap、Hashtable
三、基礎容器詳解
1、核心內容
- 元素存儲,增刪改查判斷等基礎用法
- API方法中執行緒安全問題
- 容器初始化大小與動態擴容機制
- 底層數據結構特點
- 同一介面或者不同介面體系容器對比
基本熟練使用並理解集合容器,需要知道如上幾塊內容:API基礎用法,執行緒安全問題;容器大小與擴容;結構特點,數組、鏈表、哈希表;
2、API體系詳解
Collection:集合容器的根介面,定義公共方法;
List體系:
- ArrayList
維護Object數組實現,特點:查詢快,增刪慢,非執行緒安全,所以效率高。
- LinkedList
底層維護鏈表數據結構實現,特點:查詢慢,增刪快,非執行緒安全,所以效率高。
- Vector
底部維護Object數組,實現和ArrayList一樣,但是Vector是執行緒安全,效率低。
Set體系:
- HashSet
底層是使用了哈希表來支援的,特點:存取速度快,元素唯一且無序。
- LinkedHashSet
底層數據結構是鏈表和哈希表,鏈表保證元素有序性,哈希表保證元素唯一性,非執行緒安全。
- TreeSet
數據結構是紅黑樹,如果元素具備自然順序的特性,那麼就按照元素自然順序的特性進行排序,或者基於比較器自定義排序。
Map體系:
Map介面的實現類,具備的特點:存儲的數據都是以鍵值對的方式,鍵不可以重複,值可重複。
- HashMap
底層使用hashCode表來實現向HashMap中添加元素,允許使用null值和null鍵,不保證元素的順序固定。
- TreeMap
TreeMap:基於二叉樹的數據結構實現的,會對具備自然特性的鍵進行排序存儲:元素的鍵具備自然特性,直接排序存儲;不具備自然特性,實現Comparable介面,在ComparaTo中定義排序規則。
- HashTable
執行緒安全,相對效率低,不允許使用null值。
3、容器遍歷
- 基於for、foreach、while流程式控制制
- Iterable迭代器核心介面
- Lambda表達式:遍歷、分組、查詢
四、源程式碼地址
GitHub·地址
//github.com/cicadasmile
GitEE·地址
//gitee.com/cicadasmile
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