上篇总结了Set集合,这回总结下List集合。。。。先来框架图:
一、List集合
List集合代表一个元素有序,可重复的集合,集合中每个元素都有对应的顺序索引。List接口中增加了一些根据索引操作元素的方法:
void add(int index,E element ) 在列表的指定位置插入该元素。
boolean addAll(int index,Collection c) 将集合c包含的所有元素都插入到List集合的index处。
Object get(int index) 返回集合index索引出的元素。
。。。。。详见
1.ListIterator接口:List额外提供的一个listIterator()方法,提供了专门操作List的方法。
ListIterator接口在Iterator的基础上增加了如下方法:
boolean hasPrevious(): 返回该迭代器关联的集合是否还有上一个元素。
Object previous(): 返回该迭代器的上一个元素。
void add((E e): 在指定位置插入一个元素。
示例:
import java.util.*;public class TestListIterator{ public static void main(String[] args) { String[] books = { "我是帅哥", "帅哥是我" }; List bookList = new ArrayList(); for (int i = 0; i < books.length ; i++ ) { bookList.add(books[i]); } ListIterator lit = bookList.listIterator(); while (lit.hasNext()) { System.out.println(lit.next()); lit.add("-------分隔符-------"); //加入一个元素 } System.out.println("==========下面开始反向迭代==========="); while(lit.hasPrevious()) { System.out.println(lit.previous()); } }}
输出结果:
我是帅哥
帅哥是我 ==========下面开始反向迭代=========== -------分隔符------- 帅哥是我 -------分隔符------- 我是帅哥输出完成 (耗时 0 秒) - 正常终止
2.ArrayList实现类和Vector实现类:
ArrayList和Vector是基于数组实现的list类,所以ArrayList和Vector封装了一个动态的,允许再分配的Object[]数组,不指定的话长度默认为10。ArrayList和Vector对象使用initialCapacity参数来设置该数组的长度,当向集合添加大量元素时,可以使用ensureCapac(int minCapacity)方法一次性的增加initialCapacity。
ArrayList和Vector在用法上几乎完全相同,但Vector比较古老,方法名比较长,最好是不使用。ArrayList是线程不安全的,Vector是线程安全的,但这个完全可以手动将一个ArrayList变成线程安全的。
ArrayList示例:
import java.util.*;public class TestList{ public static void main(String[] args) { List books = new ArrayList(); //向books集合中添加三个元素 books.add(new String("轻量级J2EE企业应用实战")); books.add(new String("Struts2权威指南")); books.add(new String("基于J2EE的Ajax宝典")); System.out.println(books); //将新字符串对象插入在第二个位置 books.add(1 , new String("ROR敏捷开发最佳实践"));//add是插入,插入到当前位置,当前的元素向后退,并没有覆盖! for (int i = 0 ; i < books.size() ; i++ ) { System.out.println(books.get(i)); } System.out.println("size:"+books.size()); //删除第三个元素 books.remove(2); System.out.println(books); //判断指定元素在List集合中位置:输出1,表明位于第二位 System.out.println(books.indexOf(new String("ROR敏捷开发最佳实践")));//1 //将第二个元素替换成新的字符串对象 books.set(1, new String("Struts2权威指南")); System.out.println(books); //将books集合的第二个元素(包括)到第三个元素(不包括)截取称子集合 System.out.println(books.subList(1 , 2)); }}
输出结果:
---------- java运行 ----------
[轻量级J2EE企业应用实战, Struts2权威指南, 基于J2EE的Ajax宝典]轻量级J2EE企业应用实战ROR敏捷开发最佳实践Struts2权威指南基于J2EE的Ajax宝典size:4[轻量级J2EE企业应用实战, ROR敏捷开发最佳实践, 基于J2EE的Ajax宝典]1[轻量级J2EE企业应用实战, Struts2权威指南, 基于J2EE的Ajax宝典][Struts2权威指南]输出完成 (耗时 0 秒) - 正常终止
二、Queue集合
Queue用于模拟队列这种数据结构,先进先出。
Queue接口定义的方法如下:
boolean add(E e): 将指定的元素插入此队列(如果立即可行且不会违反容量限制),在成功时返回 true,如果当前没有可用的空间,则抛出 IllegalStateException。
E element(): 获取队列头部元素,但不删除该元素。
boolean offer(E e): 将指定的元素插入此队列,当使用有容量限制的队列时,此方法通常要优于 add(E)。
E peek(): 获取但不移除此队列的头;如果此队列为空,则返回 null。
E poll(): 获取并移除此队列的头,如果此队列为空,则返回 null。
E remove(): 获取并移除此队列的头。
1.PriorityQueue实现类
PriorityQueue是一个比较标准的队列实现类,之所以说比较标准,而不是绝对标准,是因为PriorityQueue保存队列元素的顺序并不是按加入队列的顺序,而是按队列元素的大小进行重新排序。
示例:
import java.util.*;public class TestPriorityQueue{ public static void main(String[] args) { PriorityQueue pq = new PriorityQueue(); //下面代码依次向pq中加入四个元素 pq.offer(6); pq.offer(-3); pq.offer(9); pq.offer(0); //输出pq队列,并不是按元素的加入顺序排列,而是按元素的大小顺序排列 System.out.println(pq); //访问队列第一个元素,其实就是队列中最小的元素:-3 System.out.println(pq.peek()); }}
输出结果:
---------- java运行 ----------
[-3, 0, 9, 6]-3输出完成 (耗时 0 秒) - 正常终止
2.Deque接口与ArrayQueue实现类
Deque接口是Queue接口的子接口,它代表一个双端队列,Deque接口里定义了一些双端队列的方法,允许从两端来操作队列的元素。
Void addFirst(Object e):将指定元素插入该双端队列的开头。
Void addLast(Object e):将指定队列插入该双端队列的末尾。
Iterator descendingIterator():返回该双端队列对应的迭代器,该迭代器将以逆向顺序来迭代队列中的元素。
Object getFirst(): 获取但不删除队列的第一个元素。
详细参考api
ArrayQueue是Deque接口的典型实现类,他是一个基于数组实现的双端队列,底部也是采用动态的、可重新分配的Object[]数组存储集合元素。
示例:把ArrayQueue当”栈“使用
import java.util.*;public class ArrayDequeTest { public static void main(String[] args) { ArrayDeque stack = new ArrayDeque(); //依次将三个元素push入栈 stack.push("java"); stack.push("java EE"); stack.push("Android"); System.out.println(stack); //输出 //访问第一个元素,但不将其pop出栈 System.out.println(stack.peek());// // System.out.println(stack); //pop出第一个元素 System.out.println(stack.pop()); // System.out.println(stack); }}
输出结果:
[Android, java EE, java]
Android[Android, java EE, java]Android[java EE, java]**在现在的程序中需要使用“栈”这种数据结构时,推荐使用ArrayDeque或LinkedList,而不是Stack。
3.LinkedList实现类
LinkedList实现了List接口和Deque接口(好像图上没有画出来。。。。。),因此他是一个List集合还可以被当成双端队列来使用。
LinkedList与ArrayList,ArrayDeque的实现机制完全不同,ArrayList、ArrayDeque内部以数组的形式来保存集合中的元素,因此随机访问集合元素时有较好的性能;而LinkedList内部以链表的形式来保存集合中的元素,因此随机访问性能较差,但是插入、删除元素时非常快。
示例:
import java.util.*;public class TestLinkedList{ public static void main(String[] args) { LinkedList books = new LinkedList(); //将字符串元素加入队列的尾部 books.offer("Java"); //将一个字符串元素入栈 books.push("J2EE"); //将字符串元素添加到队列的头部 books.offerFirst("Android"); for (int i = 0; i < books.size() ; i++ ) { System.out.println(books.get(i)); } //访问、并不删除队列的第一个元素 System.out.println(books.peekFirst()); //访问、并不删除队列的最后一个元素 System.out.println(books.peekLast()); //采用出栈的方式将第一个元素pop出队列 System.out.println(books.pop()); //下面输出将看到队列中第一个元素被删除 System.out.println(books); //访问、并删除队列的最后一个元素 System.out.println(books.pollLast()); //下面输出将看到队列中只剩下中间一个元素:轻量级J2EE企业应用实战 System.out.println(books); }}
输出结果:
Android
J2EEJavaAndroidJavaAndroid[J2EE, Java]Java[J2EE]**上面的代码分别示范了双端队列,栈的用法,所以LinkedList是一个功能非常强大的集合类。
4.各种线性表的性能分析:
| 实现机制 | 随机访问排名 | 迭代操作排名 | 插入操作排名 | 删除操作排名 |
数组 | 连续内存区保存元素 | 1 | 不支持 | 不支持 | 不支持 |
ArrayList/ArrayDeque | 以数组保存元素 | 2 | 2 | 2 | 2 |
Vector | 以数组保存元素 | 3 | 3 | 3 | 3 |
LinkedList | 链表保存元素 | 4 | 1 | 1 | 1
|
示例:
import java.util.*;/** * Description: * Copyright (C), 2005-2008, Yeeku.H.Lee * This program is protected by copyright laws. * Program Name: * Date: * @author Yeeku.H.Lee kongyeeku@163.com * @version 1.0 */public class TestPerformance{ public static void main(String[] args) { //创建一个字符串数组 String[] tst1 = new String[900000]; //动态初始化数组元素 for (int i = 0; i < 900000; i++) { tst1[i] = String.valueOf(i); } ArrayList al = new ArrayList(); //将所有数组元素加入ArrayList集合中 long start = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < 900000 ; i++) { al.add(tst1[i]); } System.out.println("ArrayList集合添加元素的时间:" + (System.currentTimeMillis() - start)); LinkedList ll = new LinkedList(); //将所有数组元素加入LinkedList集合中 start = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < 900000 ; i++) { ll.add(tst1[i]); } System.out.println("LinkedList集合添加元素的时间:" + (System.currentTimeMillis() - start)); //迭代访问ArrayList集合的所有元素,并输出迭代时间 start = System.currentTimeMillis(); for (Iterator it = al.iterator();it.hasNext() ; ) { it.next(); } System.out.println("迭代ArrayList集合元素的时间:" + (System.currentTimeMillis() - start)); //迭代访问LinkedList集合的所有元素,并输出迭代时间 start = System.currentTimeMillis(); for (Iterator it = ll.iterator();it.hasNext() ; ) { it.next(); } System.out.println("迭代LinkedList集合元素的时间:" + (System.currentTimeMillis() - start)); }}
输出结果:
ArrayList集合添加元素的时间:446
LinkedList集合添加元素的时间:16迭代ArrayList集合元素的时间:11迭代LinkedList集合元素的时间:12**可以看出LinkedList添加元素特别快,是ArrayList的几十倍,但遍历时不相上下。用foreach遍历LinkedList也比ArrayList快。
java中的集合到这里基本上总结完啦。。。
下篇会总结下操作集合的工具类:Collections,用它可以方便的把集合变成线程安全的。
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