集合与数组详解
一、数组与集合的基础介绍：
1.数组
（1）同一组数据类型的集合，其实数组就是一个容器。
（2）数组的好处在于可以对内部元素从0开始进行索引编号，方便对内部元素进行操作。
（3）数组的声明：
int[ ] name=new int[ X ];
int为声明数组所存储的元素类型，name为声明数组的名称，x为数组所包含具体几个元素；
另外还可以用以下方式声明数组：
int[ ] name=new int[ ]{元素1，元素2 };
int[ ] name={ 元素1，元素2 };
这样声明数组还将数组内具体元素都进行了表示。
（4）数组的具体操作
数组最常用的操作就是通过索引取元素
name[ index ]，name为数组名称，index为索引，要牢记数组是固定长度固定类型的容器。
2.集合
（1）集合存放于java.util包中，集合类中存放的都是对象的引用并没有存放具体的对象内容，我们称集合中的对象就是指对象的引用， 集合中主要包含三类接口，Set（集）、List（列表）、Map（映射）。
Collection接口是集合类的根接口，Java中没有提供这个接口的直接的实现类。但是却让其被继承产生了两个接口，就是Set和List。Set中不能包含重复的元素。List是一个有序的集合，可以包含重复的元素，提供了按索引访问的方式。
Map是Java.util包中的另一个接口，它和Collection接口没有关系，是相互独立的，但是都属于集合类的一部分。Map包含了key-value对。Map不能包含重复的key，但是可以包含相同的value。
Iterator，所有的集合类，都实现了Iterator接口，这是一个用于遍历集合中元素的接口，主要包含以下三种方法：
<1>hasNext()是否还有下一个元素。
<2>next()返回下一个元素。
<3>remove()删除当前元素。
Iterator遍历数组举例：
ArrayList al = new ArrayList();
Iterator iter= al.iterator();
while(iter.hasNext()){
System.out.println(iter.next());
}
（2）下图详细介绍了集合类的接口，及接口实现类集合的特点：
<1>List（有序、可重复）：List里存放的对象是有序的，同时也是可以重复的，List关注的是索引，拥有一系列和索引相关的方法，查询速度快。因为往list集合里插入或删除数据时，会伴随着后面数据的移动，所以插入删除数据速度慢。
实现List接口的类主要有ArrayList,Vector,LinkedList，其存储性能和特性如下：
ArrayList和Vector都是使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，它们都允许直接按序号索引元素，但是插入元素要涉及数组元素移动等内存操作，所以索引数据快而插入数据慢，Vector由于使用了 synchronized方法（线程安全），通常性能上较ArrayList差，因此现在vector基本被ArrayList取代，而LinkedList使用双向链表实现存储，按序号索引数据需要进行前向或后向遍历，但是插入数据时只需要记录本项的前后项即可，所以插入速度较快。
需要注意的是：
1.对于随机访问get和set，ArrayList觉得优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。
2.对于新增和删除操作add和remove，LinedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。
3.查找操作indexOf,lastIndexOf,contains等，两者差不多。
List集合中常用的操作：
增 add(Object) 添加一个Object元素；
删 remove(index) 删除给定索引的元素；
查 get(index) 获取给定索引的元素；
改 set(index, Object) 修改给定索引的元素为Object；
<2>Set（无序、不能重复）：Set集合的基本特征是不记录添加顺序，不允许元素重复，只是简单地把对象加入集合中，最常用的实现类是HashSet。
1.HashSet类直接实现了Set接口， 其底层其实是包装了一个HashMap去实现的。HashSet采用HashCode算法来存取集合中的元素，因此具有比较好的读取和查找性能。
主要特征：
不仅不能保证元素插入的顺序，而且在元素在以后的顺序中也可能变化（这是由HashSet按HashCode存储对象（元素）决定的，对象变化则可能导致HashCode变化）；
HashSet是线程非安全的；
HashSet元素值可以为NULL；
2.TreeSet底层数据结构为二叉树，是一个有序的set集合，是线程不安全的；
3.LinkedHashSet是HashSet的一个子类，LinkedHashSet也根据HashCode的值来决定元素的存储位置，但同时它还用一个链表来维护元素的插入顺序，插入的时候即要计算hashCode又要维护链表，而遍历的时候只需要按链表来访问元素。
需要注意的是：
HashSet和TreeSet是Set集合中用得最多的集合。HashSet总是比TreeSet集合性能好，因为HashSet不需要额外维护元素的顺序。
LinkedHashSet需要用额外的链表维护元素的插入顺序，因此在插入时性能比HashSet低，但在迭代访问（遍历）时性能更高。因为插入的时候即要计算hashCode又要维护链表，而遍历的时候只需要按链表来访问元素。
Set集合中常用的操作：
增 add(Object) 往set中添加元素使用的是add()方法，但是在set中没有add(index , element)方法；
删 remove(Object) 删除具体的Object元素；
查（无此方法）
改（需要自己写工具类） 如下：
public Set<Object> updateSetValue(Set<Object> oldSet) {
Set<Object> newSet = new HashSet<Object>();
for (Object s : oldSet) {
if (s != "你要修改前的值") {
newSet.add(s);
} else {
newSet.add("你要修改后的值");
}
}
return newSet;
}
<3>Map（键值对、键唯一、值不唯一）：Map集合中存储的是键值对，键不能重复，值可以重复。根据键得到值，对map集合遍历时先得到键的set集合，对set集合进行遍历，得到相应的值。HashMap为常用的实现类。
实现类：HashMap、Hashtable、LinkedHashMap和TreeMap
1.HashMap (底层数据结构哈希表)
HashMap是最常用的Map，它根据键的HashCode值存储数据，根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度，遍历时，取得数据的顺序是完全随机的。因为键对象不可以重复，所以HashMap最多只允许一条记录的键为Null，允许多条记录
的值为Null，是非同步的（非同步就是线程不安全）
2.Hashtable (底层数据结构哈希表)
Hashtable与HashMap类似，是HashMap的线程安全版，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，它继承自Dictionary类，不同的是它不允许记录的键或者值为null，同时效率较低。
3.ConcurrentHashMap(不常使用)
线程安全，并且锁分离。ConcurrentHashMap内部使用段(Segment)来表示这些不同的部分，每个段其实就是一个小的hash table，它们有自己的锁。只要多个修改操作发生在不同的段上，它们就可以并发进行。
4.LinkedHashMap(不常使用)
LinkedHashMap保存了记录的插入顺序，在用Iteraor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，有HashMap的全部特性。
5.TreeMap（底层数据结构二叉树）
TreeMap实现SortMap接口，能够把它保存的记录根据键排序，默认是按键值的升序排序（自然顺序），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。不允许key值为空，非同步的；
Map集合中常用的操作：
添加 put(key,value)：当存储的键相同时，新的值会替换老的值，并将老值返回。如果键没有重复，返回null。
删除 clear()：清空
remove(key) ：删除指定键。
判断 boolean isEmpty()：
boolean containsKey(key)：是否包含key
boolean containsValue(value) ：是否包含value
取出 int size()：返回长度
get(key) ：通过指定键获取对应的值。如果返回null，可以判断该键不存在。当然有特殊情况，就是在hashmap集合中，是可以存储null键null值的。
Collection values()：获取map集合中的所有的值。
map元素的遍历：
HashMap map = new HashMap();
map.put("ZH", "中国");
map.put("EN", "英国");
map.put("ZH1", "中华人名共和国");
Set<Map.Entry<String,String>> set = map.entrySet();
for (Entry<String, String> entry : set) {
System.out.print(entry.getKey()+"----");
System.out.println(entry.getValue());
}
输出结果：
EN----英国
ZH----中国
ZH1----中华人名共和国
二、数组与集合的区别：
1、数组声明了它容纳的元素的类型，而集合不声明。
2、数组是静态的，一个数组实例具有固定的大小，一旦创建了就无法改变容量了。而集合是可以动态扩展容量，可以根据需要动态改变大小，集合提供更多的成员方法，能满足更多的需求。
3、数组不论是效率还是类型检查都是最好的。
4、数组的存放的类型只能是一种,集合存放的类型可以不是一种(不加泛型时添加的类型是Object);
5、数组是java语言中内置的数据类型,是线性排列的,执行效率或者类型检查，都是最快的，ArrayList就是基于数组创建的容器类。
6、数组最大的弱点就是功能太弱小，所有才会有其他容器的出现。
浙公网安备 33010602011771号