java集合Collection实现类解析ArrayList LinkedList及Vector

前言

平时开发经常会用到List等集合操作，在这里做一个小结

java集合Collection

java里面集合分为两大类：List和Set，下面是类图信息

List实现类

List的实现类ArrayList，LinkedList,Vector的特性

有序集合List接口的实现类LinkedLIst,ArrayList,Vector,Stack

（1）ArrayList是最常用的List实现类，内部是通过数组实现的，它允许对元素进行快速随机访问,

当数组大小不满足时会增加存储能力，将已有数组数据复制到新的存储空间中。当从ArrayList的中间位置插入或者删除元素时，
需要对数组进行拷贝，移动，代价比较高。因此，它适合随即查找和遍历，不适合频繁插入和删除财操作。

（2）Vector与ArrayList一样，也是通过数组实现的。不同的是它支持线程的同步，即一时刻只有一个线程能够写Vector，
避免多线程同时写引起的不一致性。但实现同步需要很高的花费，因此，访问它比访问ArrayList慢。

2.1 Vector和ArrayList在更多元素添加进来时会请求更大的空间。Vector每次请求其大小的双倍空间，而ArrayList每次对size增长50%.
2.2 Vector和ArrayList都是用数组实现的，所以，在添加和插入时，最好从表尾操作，而不要从中间或者表头开始，以避免数组移动引起的开销！

（3）LinkedList是用链表结构存储数据的，很适合数据的动态插入和删除，随即访问和遍历速度比较慢。另外，由于它实现了接口Deque，它还提供了List没有定义的方法，专门用于操作表头和表尾元素。

（4）可以为每个List生成ListIterator，支持双向遍历List，而且能够在ListIterator位置插入和删除元素。

（5）Stack堆栈类继承Vector，它总是对列表的尾部数据进行操作，采用了先进后出的策略，自定义了push(),peek(),pop(),empty(),search()几个方法。

Set实现类

Set的实现类HashSet，LinkedHashSet，TreeSet的特性

无序集合Set的实现类HashSet,LinkedHashSet,TreeSet

（1）Set不允许存放相同的元素，判断的依据是根据存放元素的equals方法和hashCode来判断的，如有需要可以重写这两个方法

（2） HashSet:基于HashMap实现，哈希表是通过使用称为散列法的机制来存储信息的，元素并没有以某种特定顺序来存放

（3）LinkedHashSet:基于LinkedHashMap实现，以元素插入的顺序来维护集合的链接表，允许以插入的顺序在集合中迭代。

LinkedHashSet在迭代访问Set中的全部元素时，性能比HashSet好，但是插入时性能稍微逊色于HashSet

（4）TreeSet:基于TreeMap实现，Set里唯一现实了SortedSet接口的实现类，默认按元素的实现接口Comparable的方法CompareTo（Object obj）升序，

如有需要，元素可实现Comparable

代码实例

/**
 * @author kl by 2016/4/5
 * @boke www.kailing.pub
 */
public class CollectionTest {
    public void initCollection(Collection collection){
        collection.add(1);
        collection.add(2);
        collection.add(3);
        collection.add(4);
        collection.add(5);
        collection.add(6);
    }
    @Test
    public void linkListTest(){
        LinkedList list = new LinkedList();
        //初始化数据
        initCollection(list);
        //迭代方式一
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.println(list.get(i).toString());
        }
        System.out.println("-------------------------迭代方式一华丽分割线----------------------------");
        //迭代方式二
        for (Object o : list) {
            System.out.println(o.toString());
            //list.add(3);//这样写直接抛异常，有这种业务需要的直接用ListIterator迭代
        }
        System.out.println("-------------------------迭代方式二华丽分割线----------------------------");
        //迭代方式三 封装了Iterator
        ListIterator listIterator = list.listIterator();
        while (listIterator.hasNext()) {
            /**
             * 在迭代的同时可以操作当前的listIterator，对集合做增删改的操作,其他的迭代方式在迭代的时候不能直接操作集合
             * ListIterator没有直接更新的方法，通过删除和添加来达到更新的目的
             */
            Object value=listIterator.next().toString();//
            if (value.equals("3")){
                listIterator.remove();//删除某个元素
                listIterator.add(0);//添加某个元素
            }else{
                System.out.println(value);
            }
        }
        System.out.println("-------------------------迭代方式三华丽分割线----------------------------");
        //迭代方式四 ps:java.util.Iterator
        Iterator iterable = list.iterator();
        while (iterable.hasNext()) {
            System.out.println(iterable.next());
        }
        System.out.println("-------------------------迭代方式四华丽分割线----------------------------");
        System.out.println("是否存在 " + list.contains(9)); //使用indexOf函数现实
        System.out.println("在集合的哪个位置 " + list.indexOf(3)); //不存在返回-1
        System.out.println("在集合的哪个位置 " + list.lastIndexOf(3));//从集合的最后索引往前找
        list.remove(0);//移除指定下标元素
        Object str[] =list.toArray();//转换成数组，感觉一般不会有这个操作
        List list1=list.subList(2,6);//分割一个集合
        for (Object o : list1) {
            System.out.println("list1 "+o.toString());
            //list.add(3);//这样写直接抛异常，有这种业务需要的直接用ListIterator迭代
        }
        list.removeFirst();
        list1= (List) list.clone();//复制一份list,和直接list1=list的不同之处在于对list操作不影响list1
        /*以上操作迭代LinkedList,ArrayList,Vector都可用*/
        /*以下操作方式是LinkedList特有的，是实现Deque中的方法*/
        list.addFirst(10);
        list.addLast(10);
        System.out.println("链表头数据 "+list.getFirst().toString());
        System.out.println("链表尾数据 "+list.getLast().toString());
        list.removeFirst();//移除第一个元素
        list.offer(11);//方法内部使用了add方法
        list.removeLast();//移除最后一个元素
    }
    @Test
    public void StackTest(){
        Stack list=new Stack();
        initCollection(list);
        System.out.println("pop :"+list.pop());// pop() 移除栈顶的值，并返回移除的Obj
        System.out.println("push :"+list.push(5));// push() 压栈，并返回Obj
        System.out.println("peek :"+list.peek());// 取栈顶的值
        System.out.println("empty :"+list.empty());// 判空方法,是否为空栈
        System.out.println("search :"+list.search(99));//查找元素的位置，不存在返回-1，可以用来判断是否存在某个值
        Enumeration en= list.elements(); //Vector特有的迭代方式
        while (en.hasMoreElements()){
            if(list.empty()){
            }else
                System.out.println(en.nextElement());
        }
    }
    @Test
    public void arrayListTest(){
        ArrayList list=new ArrayList();
        initCollection(list);
        for(Object o:list){
            System.out.println(o.toString());
        }
    }
    @Test
    public void VectorTest(){
        Vector v=new Vector();
        Enumeration en= v.elements(); //Vector特有的迭代方式
        while (en.hasMoreElements()){
            System.out.println(en.nextElement());
        }
    }
    @Test
    public void SetTest(){
        HashSet hs = new HashSet();
        initSet(hs);
        System.out.println("HashSet 顺序:"+hs);
        LinkedHashSet lhs = new LinkedHashSet();
        initSet(lhs);
        System.out.println("LinkedHashSet 顺序:"+lhs);
        TreeSet ts = new TreeSet();
        initSet(ts);
        System.out.println("TreeSet 顺序:"+ts);
        for(Object s:hs){
            System.out.println("value:"+s);
        }
    }
    public void initSet(Set set){
        set.add("G");
        set.add("B");
        set.add("A");
        set.add("E");
        set.add("D");
        set.add("C");
        set.add("F");
    }

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