Java集合类总结1——List

Collection接口
├List接口
│├ArrayList

│├LinkedList

│├CopyOnWriteArrayList
└Vector
│　└Stack
└Set接口

| ├HashSet

|├LinkedHashSet

| ├TreeSet

|├CopyOrWriteArraySet

└Queue接口

| └Deque接口

| └ArrayDeque

| | blockingDeque

| | LinkedList ...

Map
├Hashtable
├HashMap
└WeakHashMap

一：Collection接口

Collection是最基本的集合接口，JavaSDK不提供直接继承自Collection的类，JavaSDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。
　　所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数：无参数的构造函数用于创建一个空的Collection，有一个Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection，这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后一个构造函数允许用户复制一个Collection。
　　如何遍历Collection中的每一个元素？不论Collection的实际类型如何，它都支持一个iterator()的方法，该方法返回一个迭代子，使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。典型的用法如下：
　　　　Iteratorit = collection.iterator(); //获得一个迭代子
　　　　while(it.hasNext()){
　　　　　　Objectobj = it.next(); //得到下一个元素
　　　　}

二、List：

1、ArrayList

ArrayList和vector是采用数组方式存储数据，此数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素，都允许直接序号索引元素。

1）Arrays.asList()的输出可作为list，但是底层表示是数组，不能调整大小，因此如果进行添加删除操作引发改变数组大小的操作会出现异常

Listlist1 = Arrays.asList(1,2,3);

list1.add(4);

抛出异常：Exceptionin thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException

2）ListA里面有1 2 3 ; ListB里面有4 5 6 ;让ListA变成1 2 3 4 5 6

a）使用for循环

b）Arraylist.addAll(collectionc)方法

在大量数据量时使用addall方法效率快，在小数据量时，效果没有for来的好。原因如下：

ArrayList的addAll的实现为：

public boolean addAll(Collection c) {Object[] a = c.toArray();int numNew = a.length;ensureCapacity(size + numNew); // Increments modCountSystem.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew);size += numNew;return numNew != 0;} 

很显然，在拷贝数组时使用了arraycopy这个方法。这个方法是使用拷贝内存的做法，效率比遍历数组块很多。首先找到数据源然后将该段内存拷贝。当然值得注意的是，这个函数中还使用了toArray方法，这个方法是要遍历操作的。但是如果需要多次遍历,那么addAll还是在性能上会获取优势的

2、LinkedList

使用双向链表实现存储，按序号索引数据需要进行向前或向后遍历。

1）快速插入，删除元素：应该使用LinkedList，插入数据时只需要记录本项的前后项即可，所以插入/移除速度较快;而ArrayList，需要数组元素移动等内存操作，比较慢。

2）快速随机访问元素：应该使用ArrayList。

对于执行效率要求高的程序，最好使用一个简单的数组（Array）来代替Vector或ArrayList。因为使用数组(Array)避免了同步、额外的方法调用和不必要的重新分配空间的操作。

3、Stack类

Vector采用数组方式存储数据，由于使用了synchronized方法（线程安全）,所以性能上比ArrayList要差，Stack继承自Vector，实现一个后进先出(LIFO)的堆栈。Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop方法，还有peek方法得到栈顶的元素，empty方法测试堆栈是否为空，search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。

public classStack<T>{privateLinkedList<T> storage = new LinkedList<T>();public voidpush(T v) {storage.addFirst(v);}public Tpop() {return storage.removeFirst();}public Tpeek() {return storage.getFirst();}publicboolean empty() {return storage.isEmpty();}public StringtoString() {return storage.toString();}}

下面用数组实现栈

public classStack{privateObject[] elements;rivate intsize = 0;privatestatic final int Default_length = 16;publicStack(){elements =new Object[Default_length];}public voidpush(Object o){if(elements.size = size){elements= Arrays.copyOf(elements, 2*size + 1);}elements[size++]= o;}public Objectpop(){if(size ==0){returnnull;}else{returnelements[--size];}}}

（注：1）多线程下使用需要同步方法；2）存在内存泄漏，即elements中元素不会释放。）