Java集合用法

接口概述

　　我们通过查看Map接口描述，发现Map接口下的集合与Collection接口下的集合，它们存储数据的形式不同，如下图。

　　Collection中的集合，元素是孤立存在的（理解为单身），向集合中存储元素采用一个个元素的方式存储。

　　Map中的集合，元素是成对存在的(理解为夫妻)。每个元素由键与值两部分组成，通过键可以找对所对应的值。

　　Collection中的集合称为单列集合，Map中的集合称为双列集合。

　　需要注意的是，Map中的集合不能包含重复的键，值可以重复；每个键只能对应一个值。

　　Map中常用的集合为HashMap集合、LinkedHashMap集合。

Map接口中常用集合概述

　　通过查看Map接口描述，看到Map有多个子类，这里我们主要讲解常用的HashMap集合、LinkedHashMap集合。

　　HashMap<K,V>：存储数据采用的哈希表结构，元素的存取顺序不能保证一致。由于要保证键的唯一、不重复，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。

　　LinkedHashMap<K,V>：HashMap下有个子类LinkedHashMap，存储数据采用的哈希表结构+链表结构。通过链表结构可以保证元素的存取顺序一致；通过哈希表结构可以保证的键的唯一、不重复，需要重　　写键的hashCode()方法、equals()方法。

　　注意：Map接口中的集合都有两个泛型变量<K,V>,在使用时，要为两个泛型变量赋予数据类型。两个泛型变量<K,V>的数据类型可以相同，也可以不同。

map简介

在讲解Map排序之前，我们先来稍微了解下map。map是键值对的集合接口，它的实现类主要包括：HashMap,TreeMap,Hashtable以及LinkedHashMap等。其中这四者的区别如下（简单介绍）：

HashMap

　　我们最常用的Map，它根据key的HashCode 值来存储数据,根据key可以直接获取它的Value，同时它具有很快的访问速度。HashMap最多只允许一条记录的key值为Null(多条会覆盖);允许多条记录的Value为 Null。非同步的。

TreeMap

　　能够把它保存的记录根据key排序,默认是按升序排序，也可以指定排序的比较器，当用Iterator 遍历TreeMap时，得到的记录是排过序的。TreeMap不允许key的值为null。非同步的。

Hashtable

　　与 HashMap类似,不同的是:key和value的值均不允许为null;它支持线程的同步，即任一时刻只有一个线程能写Hashtable,因此也导致了Hashtale在写入时会比较慢。

LinkedHashMap

　　保存了记录的插入顺序，在用Iterator遍历LinkedHashMap时，先得到的记录肯定是先插入的.在遍历的时候会比HashMap慢。key和value均允许为空，非同步的

map的排序

TreeMap的排序

TreeMap默认是升序的，如果我们需要改变排序方式，则需要使用比较器：Comparator。

Comparator可以对集合对象或者数组进行排序的比较器接口，实现该接口的public compare(T o1,To2)方法即可实现排序，该方法主要是根据第一个参数o1,小于、等于或者大于o2分别返回负整数、0或者正整数。如下：

复制代码代码如下:

public class TreeMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new TreeMap<String, String>(
                new Comparator<String>() {
                    public int compare(String obj1, String obj2) {
                        // 降序排序
                        return obj2.compareTo(obj1);
                    }
                });
        map.put("c", "ccccc");
        map.put("a", "aaaaa");
        map.put("b", "bbbbb");
        map.put("d", "ddddd");

        Set<String> keySet = map.keySet();
        Iterator<String> iter = keySet.iterator();
        while (iter.hasNext()) {
            String key = iter.next();
            System.out.println(key + ":" + map.get(key));
        }
    }
}

运行结果如下：

d:ddddd 
c:ccccc 
b:bbbbb 
a:aaaaa

　　上面例子是对根据TreeMap的key值来进行排序的，但是有时我们需要根据TreeMap的value来进行排序。对value排序我们就需要借助于Collections的sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)方法，该方法根据指定比较器产生的顺序对指定列表进行排序。但是有一个前提条件，那就是所有的元素都必须能够根据所提供的比较器来进行比较。如下：

复制代码代码如下:

public class TreeMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new TreeMap<String, String>();
        map.put("d", "ddddd");
        map.put("b", "bbbbb");
        map.put("a", "aaaaa");
        map.put("c", "ccccc");

        //这里将map.entrySet()转换成list
        List<Map.Entry<String,String>> list = new ArrayList<Map.Entry<String,String>>(map.entrySet());
        //然后通过比较器来实现排序
        Collections.sort(list,new Comparator<Map.Entry<String,String>>() {
            //升序排序
            public int compare(Entry<String, String> o1,
                    Entry<String, String> o2) {
                return o1.getValue().compareTo(o2.getValue());
            }

        });

        for(Map.Entry<String,String> mapping:list){ 
               System.out.println(mapping.getKey()+":"+mapping.getValue()); 
          } 
    }
}

运行结果：

a:aaaaa 
b:bbbbb 
c:ccccc 
d:ddddd

HashMap的排序

我们都是HashMap的值是没有顺序的，他是按照key的HashCode来实现的。对于这个无序的HashMap我们要怎么来实现排序呢？参照TreeMap的value排序，我们一样的也可以实现HashMap的排序。

复制代码代码如下:

public class HashMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
        map.put("c", "ccccc");
        map.put("a", "aaaaa");
        map.put("b", "bbbbb");
        map.put("d", "ddddd");

        List<Map.Entry<String,String>> list = new ArrayList<Map.Entry<String,String>>(map.entrySet());
        Collections.sort(list,new Comparator<Map.Entry<String,String>>() {
            //升序排序
            public int compare(Entry<String, String> o1,
                    Entry<String, String> o2) {
                return o1.getValue().compareTo(o2.getValue());
            }

        });

        for(Map.Entry<String,String> mapping:list){ 
               System.out.println(mapping.getKey()+":"+mapping.getValue()); 
          } 
     }
}

运行结果：

a:aaaaa 
b:bbbbb 
c:ccccc 
d:ddddd

List是Java中比较常用的集合类，关于List接口有很多实现类，本文就来简单介绍下其中几个重点的实现ArrayList、LinkedList和Vector之间的关系和区别。

List 是一个接口，它继承于Collection的接口。它代表着有序的队列。当我们讨论List的时候，一般都和Set作比较。

List中元素可以重复，并且是有序的（这里的有序指的是按照放入的顺序进行存储。如按照顺序把1，2，3存入List，那么，从List中遍历出来的顺序也是1，2，3）。

Set中的元素不可以重复，并且是无序的（从set中遍历出来的数据和放入顺序没有关系）。

ArrayList、 LinkedList 和 Vector之间的区别：

　　ArrayList、 LinkedList 和 Vector都实现了List接口，是List的三种实现，所以在用法上非常相似。他们之间的主要区别体现在不同操作的性能上。后面会详细分析。

　　ArrayList

　　　　ArrayList底层是用数组实现的，可以认为ArrayList是一个可改变大小的数组。随着越来越多的元素被添加到ArrayList中，其规模是动态增加的。

　　LinkedList

　　　　LinkedList底层是通过双向链表实现的。所以，LinkedList和ArrayList之前的区别主要就是数组和链表的区别。

数组中查询和赋值比较快，因为可以直接通过数组下标访问指定位置。

链表中删除和增加比较快，因为可以直接通过修改链表的指针（Java中并无指针，这里可以简单理解为指针。其实是通过Node节点中的变量指定）进行元素的增删。

　　　　所以，LinkedList和ArrayList相比，增删的速度较快。但是查询和修改值的速度较慢。同时，LinkedList还实现了Queue接口，所以他还提供了offer(), peek(), poll()等方法。

　　Vector

　　　　Vector和ArrayList一样，都是通过数组实现的，但是Vector是线程安全的。和ArrayList相比，其中的很多方法都通过同步（synchronized）处理来保证线程安全。

　　如果你的程序不涉及到线程安全问题，那么使用ArrayList是更好的选择（因为Vector使用synchronized，必然会影响效率）。

　　二者之间还有一个区别，就是扩容策略不一样。在List被第一次创建的时候，会有一个初始大小，随着不断向List中增加元素，当List认为容量不够的时候就会进行扩容。Vector缺省情况下自动增长原来一倍　　　　　　　　　　　　的数组长度，ArrayList增长原来的50%。

ArrayList 和 LinkedList的性能对比

　　使用以下代码对ArrayList和LinkedList中的几种主要操作所用时间进行对比：

ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
LinkedList<Integer> linkedList = new LinkedList<Integer>();

// ArrayList add
long startTime = System.nanoTime();

for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    arrayList.add(i);
}
long endTime = System.nanoTime();
long duration = endTime - startTime;
System.out.println("ArrayList add:  " + duration);

// LinkedList add
startTime = System.nanoTime();

for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    linkedList.add(i);
}
endTime = System.nanoTime();
duration = endTime - startTime;
System.out.println("LinkedList add: " + duration);

// ArrayList get
startTime = System.nanoTime();

for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    arrayList.get(i);
}
endTime = System.nanoTime();
duration = endTime - startTime;
System.out.println("ArrayList get:  " + duration);

// LinkedList get
startTime = System.nanoTime();

for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    linkedList.get(i);
}
endTime = System.nanoTime();
duration = endTime - startTime;
System.out.println("LinkedList get: " + duration);



// ArrayList remove
startTime = System.nanoTime();

for (int i = 9999; i >=0; i--) {
    arrayList.remove(i);
}
endTime = System.nanoTime();
duration = endTime - startTime;
System.out.println("ArrayList remove:  " + duration);



// LinkedList remove
startTime = System.nanoTime();

for (int i = 9999; i >=0; i--) {
    linkedList.remove(i);
}
endTime = System.nanoTime();
duration = endTime - startTime;
System.out.println("LinkedList remove: " + duration);

结果：

ArrayList add:  13265642
LinkedList add: 9550057
ArrayList get:  1543352
LinkedList get: 85085551
ArrayList remove:  199961301
LinkedList remove: 85768810

　　他们的表现的差异是显而易见的。在添加和删除操作上LinkedList更快,但在查询速度较慢。

如何选择

　　如果涉及到多线程，那么就选择Vector（当然，你也可以使用ArrayList并自己实现同步）。

　　如果不涉及到多线程就从LinkedList、ArrayList中选。 LinkedList更适合从中间插入或者删除（链表的特性）。 ArrayList更适合检索和在末尾插入或删除（数组的特性）。

资料来源摘自: https://mp.weixin.qq.com/s/eiQj3GLN84knfpyNt8cFVA

　　　　　　https://blog.csdn.net/qq_29373285/article/details/81487594

　　　　　　 https://www.cnblogs.com/htyj/p/7723887.html