Java集合---List、Set、Iterator、Map简介

1、List集合

1.1概念

List继承自Collection接口。List是一种有序集合，List中的元素可以根据索引（顺序号：元素在集合中处于的位置信息）进行取得/删除/插入操作。

跟Set集合不同的是，List允许有重复元素。对于满足e1.equals(e2)条件的e1与e2对象元素，可以同时存在于List集合中。当然，也有List的实现类不允许重复元素的存在。同时，List还提供一个listIterator()方法，返回一个ListIterator接口对象，和Iterator接口相比，ListIterator添加元素的添加，删除，和设定等方法，还能向前或向后遍历，具体的方法往下看。List接口的实现类主要有ArrayList，LinkedList，Vector，Stack等。

1.2 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。

1.2.1 ArrayList与Vector的区别

	ArrayList	Vector
性能	采用异步处理方式，性能高	采用同步处理方式，性能低
线程安全	非线程安全	线程安全，需要线程安全时使用

1.2.2 主要方法

• public boolean add(Object?o)：添加元素
• public void add(int index, Object element)：在指定位置添加元素
• public Iterator iterator()：取得Iterator对象便于遍历所有元素
• public Object get(int?index)：根据索引获取指定位置的元素
• public Object set(int index,Object element)：替换掉指定位置的元素

1.2.3 排序方法

• Collections.sort(List list)：对List的元素进行自然排序
• Collections.sort(List list, Comparator comparator)：对List中的元素进行客户化排序 

1.3 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(...));

2、Set集合

Set接口中不能加入重复元素，但是可以排序。

Set接口常用子类

• 散列排序：HashSet，不能排序，存入便打乱数据
• 有序排序：TreeSet，可以排序，存入便自动排序

3、Iterator（迭代器）

集合输出的标准操作。标准做法，使用iterator

3.1 操作原理

Iterator是专门的迭代输出接口，迭代输出就是想元素一个个进行判断，判断其是否有内容，如果有内容则把内容取出

使用方法：Iterator iter = list.iterator();

注：iterator使用remove时，不能通过list等集合删除元素

3.2遍历ArrayList

import java.util.*;
 
public class Test{
 public static void main(String[] args) {
     List list=new ArrayList();
     list.add("Hello");
     list.add("World");
     list.add("HAHAHAHA");
     //第一种遍历方法使用foreach遍历List
     for (String str : list) {    //也可以改写for(int i=0;i ite=list.iterator();
     while(ite.hasNext()){//判断下一个元素之后有值
         System.out.println(ite.next());
     }
 }
}

4、Map

4.1 常用方法

map.contains(“key”)判断key是否存在

map.containsValue(“值”)判断值是否存在

map.keySet();获取所有key的集合：Set集合

map.values();获取所有值的集合：Collection集合

import java.util.*;
 
public class Test{
     public static void main(String[] args) {
      Map map = new HashMap();
      map.put("1", "value1");
      map.put("2", "value2");
      map.put("3", "value3");
      
      //第一种：普遍使用，二次取值
      System.out.println("通过Map.keySet遍历key和value：");
      for (String key : map.keySet()) {
       System.out.println("key= "+ key + " and value= " + map.get(key));
      }
      
      //第二种
      System.out.println("通过Map.entrySet使用iterator遍历key和value：");
      Iterator> it = map.entrySet().iterator();
      while (it.hasNext()) {
       Map.Entry entry = it.next();
       System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
      }
      
      //第三种：推荐，尤其是容量大时
      System.out.println("通过Map.entrySet遍历key和value");
      for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
       System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
      }
    
      //第四种
      System.out.println("通过Map.values()遍历所有的value，但不能遍历key");
      for (String v : map.values()) {
       System.out.println("value= " + v);
      }
     }
}

5、ArrayList与LinkedList的区别

• ArrayList 是 List 接口的一种实现，它是使用数组来实现的。
• LinkedList 是 List 接口的一种实现，它是使用链表来实现的。
• ArrayList 遍历和查找元素比较快。LinkedList 遍历和查找元素比较慢。
• ArrayList 添加、删除元素比较慢。LinkedList 添加、删除元素比较快。

6、map.entrySet() 和 keySet()

• 如果遍历 hashMap() 时 entrySet() 方法是将 key 和 value 全部取出来,所以性能开销是可以预计的, 而 keySet() 方法进行遍历的时候是根据取出的 key 值去查询对应的 value 值, 所以如果 key 值是比较简单的结构(如 1,2,3...)的话性能消耗上是比 entrySet() 方法低, 但随着 key 值得复杂度提高 entrySet() 的优势就会显露出来。
• 综合比较在只遍历 key 的时候使用 keySet(), 在只遍历 value 的是使用 values() 方法, 在遍历 key-value 的时候使用 entrySet() 是比较合理的选择。
• 如果遍历 TreeMap 的时候, 不同于 HashMap 在遍历 ThreeMap 的 key-value 时候务必使用 entrySet() 它要远远高于其他两个的性能, 同样只遍历 key 的时候使用 keySet(), 在只遍历 value 的是使用 values() 方法对于 TreeMap 也同样适用。