Java 容器与泛型

叁歲伎倆 2022-08-03 03:11 226阅读 0赞

**1、容器类**

JDK API中专门设计用来存储其他对象的类，一般称为对象容器类，简称容器类，这组类和接口的设计结构也被统称为集合框架（Collection Framework）。集合框架中容器类的关系如下图示：

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**Set的三个常用实现类：**

**HashSet**类是Set接口实现类之一，使用较广泛，它不保存元素的加入顺序。HashSet类根据元素的哈希码进行存放，取出时也可以根据哈希码快速找到。

**LinkedHashSet**类根据元素的**哈希码**进行存放，同时用**链表记录元素加入的顺**序。**通过链表来存储对象，一般插入和删除效率较高，检索效率相对较低。**

**TreeSet**类使用红黑树结构对加入的元素进行**排序**存放，通过TreeSet构造方法来获取TreeSet对象。

**List的三个常用实现类：**

**ArrayList**类扩展AbstractList并执行List接口，ArrayList类支持可随需要而增长的动态数组。ArrayList类对于使用索引取出元素有较高的效率，它可以使用索引来快速定位对象。但元素做删除或插入速度较慢，因为使用了数组，需要移动后面的元素已调整索引顺序。

**LinkedList**类扩展AbstractSequentialList并执行List接口。它提供了一个链接列表数据结构，LinkedList容器类通过连接指针来关联前后两个元素。LinkedList是使用双向链表实现的容器，所以针对频繁的插入和删除元素使用LinkedList类效率较高，它适合实现栈和队列。

**Vector**类提供了实现可增长数组的功能，Vector类大多数操作与ArrayList类相同，区别在于Vector类是线程同步的。

**Java集合中不能存放基本类型数据，而只能存放对象的引用。**

**主要从两方面来选择容器：**

**（1）存放要求**

无序：Set，不能重复

有序：List，允许重复

“key-value”对：Map

**（2）读写数据效率**

Hash：两者都最高。

Array：读快改慢。

Linked：读慢改快。

Tree：加入元素可排序使用。

**数据结构——表（线性表和链表）需要关注数据在内存中的存储形式**。

**线性表**：在内存中分配一块**连续的存储空间**。在线性表中访问数据元素是很快的，但当改变线性表长度的时候（往中间添加数据或删除数据），其会在移动元素上花费大量的时间。例如数组Array，或ArrayList都是数据结构中线性表的实现。

**链表**：存储的链式的，不强迫数据是在一片连续的内存空间，可以是分散存储的，这样表中的每个元素除了包括元素的值外，还要包括一些额外的信息。查找时间比线性表慢。

**备注：通过链表来存储对象，一般插入和删除效率较高，检索效率相对较低。**

**2、泛型**

应用背景：存入容器的对象在取出时需要强制转换类型，因为对象加入容器时都被转化为Object类型，而取出时又要转成实际类型。

在Java中向下类型转换时容易出现ClassCastException的异常，这时应当尽量避免。有什么办法可以让装入容器中的**数据保存自己的类型而不被转化为Object对象**呢，这就需要用到JDK5.0支持的新功能——Java的泛型。

定义：**泛型只是编译时的概念，是供编译器进行语法检查用的。**所谓泛型，就是在定义（类型的定义，方法的定义，形式参数的定义，成员变量的定义等等）的时候，指定它为通用类型，也就是数据类型可以是任意的类型，如List<?> list = null，具体调用时，要将通用类型转换成指定的类型。泛型提高了大型程序的类型安全和可维护性。

目的：

*  努力将运行时异常转换成编译时的问题，减少运行时异常数量（提高了编译器的能力）。
 *  解决模版编程的问题。

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