Java常見基本數據結構概覽

        Java數據結構是一門研究非數值計算的程序設計問題中計算機的操作對象以及它們之間的關系和操作等等的學科。在Java數據結構中最常用的類型無外乎以下幾種：

Map接口

        請注意，Map沒有繼承Collection接口，Map提供key到value的映射。一個Map中不能包含相同的key，每個key只能映射一個value。

        Map接口提供3種集合的視圖，Map的內容可以被當作一組key集合，一組value集合，或者一組key-value映射。

List接口

        List是有序的Collection，用戶能夠使用索引(元素在List中的位置，類似于數組下標)來訪問List中的元素，這類似于Java的數組。

        和下面要提到的Set不同，List允許有相同的元素。

Collection接口

        兩個標準的構造函數:無參數的構造函數用于創建一個空的Collection;有一個Collection參數的構造函數用于創建一個新的Collection

如何遍歷：

Iteratorit=collection.iterator();//獲得一個迭代子

while(it.hasNext()){

Objectobj=it.next();//得到下一個元素

}

        由Collection接口派生的兩個接口是List和Set。

ArrayList類

        ArrayList實現了可變大小的數組。它允許所有元素，包括null。ArrayList沒有同步。

Hashtable類

        Hashtable繼承Map接口，實現一個key-value映射的哈希表。任何非空(non-null)的對象都可作為key或者value。

        添加數據使用put(key,value)，取出數據使用get(key)，這兩個基本操作的時間開銷為常數。Hashtable通過initialcapacity和loadfactor兩個參數調整性能。通常缺省的loadfactor0.75較好地實現了時間和空間的均衡。增大loadfactor可以節省空間但相應的查找時間將增大，這會影響像get和put這樣的操作。

        使用Hashtable的簡單示例如下，將1，2，3放到Hashtable中，他們的key分別是“one”，“two”，“three”：

Hashtablenumbers=newHashtable();

numbers.put(“one”,newInteger(1));

numbers.put(“two”,newInteger(2));

numbers.put(“three”,newInteger(3));

要取出一個數，比如2，用相應的key：

Integern=(Integer)numbers.get(“two”);

        由于作為key的對象將通過計算其散列函數來確定與之對應的value的位置，因此任何作為key的對象都必須實現hashCode和equals方法。hashCode和equals方法繼承自根類Object，如果你用自定義的類當作key的話，要相當小心，按照散列函數的定義，如果兩個對象相同，即obj1.equals(obj2)==true，則它們的hashCode必須相同，但如果兩個對象不同，則它們的hashCode不一定不同，如果兩個不同對象的hashCode相同，這種現象稱為沖突，沖突會導致操作哈希表的時間開銷增大，所以盡量定義好的hashCode()方法，能加快哈希表的操作。

        如果相同的對象有不同的hashCode，對哈希表的操作會出現意想不到的結果(期待的get方法返回null)，要避免這種問題，只需要牢記一條：要同時復寫equals方法和hashCode方法，而不要只寫其中一個。

Hashtable是同步的。

Stack類

        Stack繼承自Vector，實現一個后進先出的堆棧。Stack提供5個額外的方法使得Vector得以被當作堆棧使用。基本的push和pop方法，還有peek方法得到棧頂的元素，empty方法測試堆棧是否為空，search方法檢測一個元素在堆棧中的位置。Stack剛創建后是空棧。

Set接口

        Set是一種不包含重復的元素的Collection，即任意的兩個元素e1和e2都有e1.equals(e2)==false，Set最多有一個null元素。

        很明顯，Set的構造函數有一個約束條件，傳入的Collection參數不能包含重復的元素。

        請注意：必須小心操作可變對象(MutableObject)。如果一個Set中的可變元素改變了自身狀態導致Object.equals(Object)==true將導致一些問題。

WeakHashMap類

        WeakHashMap是一種改進的HashMap，它對key實行“弱引用”，如果一個key不再被外部所引用，那么該key可以被GC回收。

Vector類

        Vector非常類似ArrayList，但是Vector是同步的。

HashMap類

        HashMap和Hashtable類似，不同之處在于HashMap是非同步的，并且允許null，即nullvalue和nullkey。但是將HashMap視為Collection時(values()方法可返回Collection)，其迭代子操作時間開銷和HashMap的容量成比例。因此，如果迭代操作的性能相當重要的話，不要將HashMap的初始化容量設得過高，或者loadfactor過低。

LinkedList類

          允許null元素。

         此外LinkedList提供額外的get，remove，insert方法在LinkedList的首部或尾部。這些操作使LinkedList可被用作堆棧(stack)，隊列(queue)或雙向隊列(deque)。

        注意LinkedList沒有同步方法。如果多個線程同時訪問一個List，則必須自己實現訪問同步。一種解決方法是在創建List時構造一個同步的List：

Listlist=Collections.synchronizedList(newLinkedList(...));

總結

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