JCF：Java集合框架

JCF主要数据结构实现类

列表 List，ArrayList，LinkedList

• 有序的Collection
• 允许重复元素

List的主要实现

• ArrayList 非同步的
• LinkedList 非同步的
• Vector 同步

ArrayList

• 以数组实现的列表，不支持同步 List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList())
• 利用索引位置可以快速定位访问
• 不适合指定位置的插入、删除操作
• 适合变动不大，主要用于查询的数据
• 和Java数组相比，其容量是可以动态调整的
• ArrayList在元素填满容器时会自动扩充容器大小的50%

LinkdeList

• 以双向链表实现的列表，不支持同步 List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList())
• 可被当作堆栈、队列和双端队列进行操作
• 顺序访问高效，随机访问较差，中间插入和删除高效
• 适用经常变化的数据

Vector

• 和ArrayList类似，可变数组实现的列表
• Vector同步，适合在多线程下使用
• 原先不属于JCF框架，属于Java最早的数据结构，性能较差
• 从JDK1.2开始，Vector被重写，并纳入到JCF
• 官方文档建议在非同步情况下，优先适应ArrayList

总结

• 同步采用Vector
• 非同步情况下，根据数据操作特点选取ArrayList/LinkedList

集合 Set，HashSet，TreeSet，LinkedHashSet

Set
确定性：对任意对象都能判定其是否属于某一个集合
互异性：集合内每个元素都是无差异的，注意是内容差异
无序性：集合内的顺序无关

HashSet 基于散列函数的集合，无序，不支持同步
TreeSet 基于树结构的集合，可排序，不支持同步
LinkedHashSet 基于散列函数和双向链表的集合，可排序，不支持同步

HashSet

• 基于HashMap实现的，可以容纳null元素
• 不支持同步Set s = Collections.synchronizedSet(new HashSet());

LinkedHashSet

• 继承HashSet，也是基于HashMap实现的，可以容纳null元素
• 不支持同步Set s = Collections.synchronizedSet(new HashSet())
• 通过一个双向链表维护插入顺序

TreeSet

• 基于TreeMap实现的，不可以容纳null元素，
• 不支持同步SortedSet s = Collections.synchronizedSortedSet(new TreeSet())
• 根据compareTo方法或指定Comparator排序

HashSet和LinkedHashSet判定元素重复的原则

• 判定两个元素的hashCode是否相同，若不同，返回false
• 若两者hashCode相同，判定equals方法，若不同，返回false，否则返回true。

TreeSet判定元素重复的原则

• 需要元素继承自Comparable接口
• 比较两个元素的compareTo方法

映射 Map，HashMap，TreeMap，LinkedHashMap

Map

• 数学定义：两个集合之间的元素对应关系
• 一个输入对应一个输出
  HashTable 同步，慢，数据量小
  HashMap 不支持同步，快，数据量大
  Properties 同步，文件形式，数据量小

Hashtable

• K-V对，K和V都不允许为null
• 同步，多线程安全
• 无序的
• 适合小数据量

HashMap

• K-V对，K和V都允许为null
• 不同步，多线程不安全Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap())
• 无序

LinkedHashMap

• 基于双向链表的维持插入顺序的HashMap

TreeMap

• 基于红黑树的Map，可以根据key的自然排序或者compareTo方法进行排序输出

Properties

• 继承于Hashtable
• 可以将K-V对保存在文件中
• 适用于数据量少的配置文件
• 从文件加载的load方法，写入到文件中的store方法
• 获取属性getProperity，设置属性setProperity

总结

• HashMap是最常用的映射结构
• 如需要排序，考虑LinkedHashMap和TreeMap
• 如需要将K-V存储为文件，可采用Properities类

JCF主要算法类

• Arrays
• Collections

Arrays 处理对象是数组

• 排序：对数组排序，sort/parallelSort
• 查找：从数组中查找一个元素，binarySearch
• 批量拷贝：从源数组批量复制元素到目标数组，copyOf。
• 批量赋值：对数组进行批量复制，fill
• 等价性比较：判断两个数组内容内容是否相同，equals

Collections:处理对象是Collection及其子类

• 排序：对List进行排序，sort
• 搜索：从List中搜索元素，binarySearch
• 批量赋值：对List批量赋值，fill。
• 最大、最小：查找集合中最大/小值，max，min
• 反序：将List反序排列，reverse。

对象比较

• 对象实现Comparable接口（需要修改对象类）
  • compareTo方法
    • 大于 返回1 等于返回0 小于返回-1
  • Arrays和Collections在进行对象sort时，自动调用该方法
• 新建Comparator（适用于对象类不可更改的情况）
  • compare方法
    • 大于返回1，等于返回0，小于返回-1
  • Comparator比较器将作为参数提交给工具类的sort方法

总结

• Arrays和Collections功能强大，不需要重复造轮子
• 对象比较方法Comparable/Comparator