數(shù)組和集合的定義:

　　數(shù)組:

　　　　數(shù)組是java語言內(nèi)置的數(shù)據(jù)類型，他是一個線性的序列，所有可以快速訪問其他的元素，數(shù)組和其他語言不同，當你創(chuàng)建了一個數(shù)組時，他的容量是不變的，而且在生命周期也是不能改變的，還有JAVA數(shù)組會做邊界檢查，如果發(fā)現(xiàn)有越界現(xiàn)象，會報RuntimeException異常錯誤，當然檢查邊界會以效率為代價。

　　集合:

　　　　JAVA還提供其他集合，list，map，set，他們處理對象的時候就好像這些對象沒有自己的類型一樣，而是直接歸根于Object，這樣只需要創(chuàng)建一個集合，把對象放進去，取出時轉(zhuǎn)換成自己的類型就行了。

數(shù)組和集合的區(qū)別:

　　一、數(shù)組聲明了它容納的元素的類型，而集合不聲明。

　　二、數(shù)組是靜態(tài)的，一個數(shù)組實例具有固定的大小，一旦創(chuàng)建了就無法改變?nèi)萘苛?。而集合是可以動態(tài)擴展容量，可以根據(jù)需要動態(tài)改變大小，集合提供更多的成員方法，能滿足更多的需求。

　　三、數(shù)組的存放的類型只能是一種（基本類型/引用類型）,集合存放的類型可以不是一種(不加泛型時添加的類型是Object)。

　　四、數(shù)組是java語言中內(nèi)置的數(shù)據(jù)類型,是線性排列的,執(zhí)行效率或者類型檢查都是最快的。

集合體系結(jié)構(gòu):

　　Collection:

　　　　├List （有序集合，允許相同元素和null）

　　　　│├LinkedList （非同步，允許相同元素和null，遍歷效率低插入和刪除效率高）

　　　　│├ArrayList （非同步，允許相同元素和null，實現(xiàn)了動態(tài)大小的數(shù)組，遍歷效率高，用的多）

　　　　│└Vector（同步，允許相同元素和null，效率低）

　　　　│　└Stack（繼承自Vector，實現(xiàn)一個后進先出的堆棧）

　　　　└Set （無序集合，不允許相同元素，最多有一個null元素）

    　　　　 |-HashSet(無序集合，不允許相同元素，最多有一個null元素)

　　Map （沒有實現(xiàn)collection接口，key不能重復(fù)，value可以重復(fù)，一個key映射一個value）

　　　　├Hashtable （實現(xiàn)Map接口，同步，不允許null作為key和value，用自定義的類當作key的話要復(fù)寫hashCode和eques方法）

　　　　├HashMap （實現(xiàn)Map接口，非同步，允許null作為key和value，用的多）

　　　　└WeakHashMap（實現(xiàn)Map接口）

Collection接口:

　　Collection是最基本的集合接口，一個Collection代表一組Object，即Collection的元素（Elements）。一些Collection允許相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。Java SDK不提供直接繼承自Collection的類，Java SDK提供的類都是繼承自Collection的“子接口”如List和Set。

　　所有實現(xiàn)Collection接口的類都必須提供兩個標準的構(gòu)造函數(shù)：無參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)用于創(chuàng)建一個空的Collection，有一個Collection參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)用于創(chuàng)建一個新的Collection，這個新的Collection與傳入的Collection有相同的元素。后一個構(gòu)造函數(shù)允許用戶復(fù)制一個Collection。

　　如何遍歷Collection中的每一個元素？不論Collection的實際類型如何，它都支持一個iterator()的方法，該方法返回一個迭代子，使用該迭代子即可逐一訪問Collection中每一個元素。典型的用法如下：

 Iterator it = collection.iterator(); // 獲得一個迭代子
 　　　　while(it.hasNext()) {
 　　　　　　Object obj = it.next(); // 得到下一個元素
 　　　　}

　　由Collection接口派生的兩個接口是List和Set。

　　一、List接口

　　　　List是有序的Collection，使用此接口能夠精確的控制每個元素插入的位置。用戶能夠使用索引（元素在List中的位置，類似于數(shù)組下標）來訪問List中的元素，這類似于Java的數(shù)組。和下面要提到的Set不同，List允許有相同的元素。

　　　　除了具有Collection接口必備的iterator()方法外，List還提供一個listIterator()方法，返回一個ListIterator接口，和標準的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之類的方法，允許添加，刪除，設(shè)定元素，還能向前或向后遍歷。

　　　　實現(xiàn)List接口的常用類有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。

　　LinkedList類:

　　　　LinkedList實現(xiàn)了List接口，允許null元素。LinkenList底層采用了雙向鏈表來存儲數(shù)據(jù)，每個節(jié)點都存儲著上一個節(jié)點和下一個節(jié)點的地址以及本節(jié)點的數(shù)據(jù)。此外LinkedList提供額外的get，remove，insert方法在LinkedList的首部或尾部。這些操作使LinkedList可被用作堆棧（stack），隊列（queue）或雙向隊列（deque）。

　　　　注意：LinkedList沒有同步方法。如果多個線程同時訪問一個List，則必須自己實現(xiàn)訪問同步。一種解決方法是在創(chuàng)建List時構(gòu)造一個同步的List：

　　　　List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

　　ArrayList類:

　　　　ArrayList實現(xiàn)了可變大小的數(shù)組。它允許所有元素，包括null。ArrayList底層采用動態(tài)數(shù)組的存儲方式，遍歷效率非常高，ArrayList是線程不安全的。

　　　　size，isEmpty，get，set方法運行時間為常數(shù)。但是add方法開銷為分攤的常數(shù)，添加n個元素需要O(n)的時間。其他的方法運行時間為線性。

　　　　每個ArrayList實例都有一個容量（Capacity），即用于存儲元素的數(shù)組的大小。這個容量可隨著不斷添加新元素而自動增加，但是增長算法并沒有定義。當需要插入大量元素時，在插入前可以調(diào)用ensureCapacity方法來增加ArrayList的容量以提高插入效率。

　　ArrayList和LindedList的區(qū)別：

　　　　 1.ArrayList是實現(xiàn)了基于動態(tài)數(shù)組的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，LinkedList基于鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

　　　　 2.對于隨機訪問get和set，ArrayList絕對優(yōu)于LinkedList，因為LinkedList要移動指針。

　　　　 3.對于新增和刪除操作add和remove，LinedList比較占優(yōu)勢，因為ArrayList要移動數(shù)據(jù)。

　　Vector類:

　　　　Vector非常類似ArrayList，但是Vector是同步的。由Vector創(chuàng)建的Iterator，雖然和ArrayList創(chuàng)建的Iterator是同一接口，但是，因為Vector是同步的，當一個Iterator被創(chuàng)建而且正在被使用，另一個線程改變了Vector的狀態(tài)（例如，添加或刪除了一些元素），這時調(diào)用Iterator的方法時將拋出ConcurrentModificationException，因此必須捕獲該異常。

　　Stack 類:

　　　　Stack繼承自Vector，實現(xiàn)一個后進先出的堆棧。Stack提供5個額外的方法使得Vector得以被當作堆棧使用?；镜膒ush和pop方法，還有peek方法得到棧頂?shù)脑?，empty方法測試堆棧是否為空，search方法檢測一個元素在堆棧中的位置。Stack剛創(chuàng)建后是空棧。

　　二、Set接口

　　　　Set是一種無序的并且不包含重復(fù)的元素的Collection，即任意的兩個元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false，Set最多有一個null元素。很明顯，Set的構(gòu)造函數(shù)有一個約束條件，傳入的Collection參數(shù)不能包含重復(fù)的元素。

　　HashSet 類:

　　　　是哈希表實現(xiàn)的,HashSet中的數(shù)據(jù)是無序的，可以放入null，但只能放入一個null，兩者中的值都不能重復(fù)，因為HashSet的底層實現(xiàn)是HashMap，但是HashSet只使用了HashMap的key來存取數(shù)據(jù)所以HashSet存的數(shù)據(jù)不能重復(fù)。

　　　　HashSet要求放入的對象必須實現(xiàn)HashCode()方法，放入的對象，是以hashcode碼作為標識的，而具有相同內(nèi)容的 String對象，hashcode是一樣，所以放入的內(nèi)容不能重復(fù)。但是同一個類的對象可以放入不同的實例 。

　　三、Map接口

　　　　Map沒有繼承Collection接口，Map提供key到value的映射。一個Map中不能包含相同的key，每個key只能映射一個value。Map接口提供3種集合的視圖，Map的內(nèi)容可以被當作一組key集合，一組value集合，或者一組key-value映射。

　　Hashtable類:

　　　　Hashtable繼承Map接口，實現(xiàn)一個key-value映射的哈希表。任何非空（non-null）的對象都可作為key或者value。添加數(shù)據(jù)使用put(key, value)，取出數(shù)據(jù)使用get(key)，這兩個基本操作的時間開銷為常數(shù)。

　　　　使用Hashtable的簡單示例如下，將1，2，3放到Hashtable中，他們的key分別是”one”，”two”，”three”：　

Hashtable numbers = new Hashtable();
  numbers.put(“one”, new Integer(1));
  numbers.put(“two”, new Integer(2));
  numbers.put(“three”, new Integer(3));
要取出一個數(shù)，比如2，用相應(yīng)的key：
Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);
System.out.println(“two = ” + n);

　　　　　由于作為key的對象將通過計算其散列函數(shù)來確定與之對應(yīng)的value的位置，因此任何作為key的對象都必須實現(xiàn)hashCode和equals方法。hashCode和equals方法繼承自根類Object，如果你用自定義的類當作key的話，要相當小心，按照散列函數(shù)的定義，如果兩個對象相同，即obj1.equals(obj2)=true，則它們的hashCode必須相同，但如果兩個對象不同，則它們的hashCode不一定不同，如果兩個不同對象的hashCode相同，這種現(xiàn)象稱為沖突，沖突會導(dǎo)致操作哈希表的時間開銷增大，所以盡量定義好的hashCode()方法，能加快哈希表的操作。

　　　　如果相同的對象有不同的hashCode，對哈希表的操作會出現(xiàn)意想不到的結(jié)果（期待的get方法返回null），要避免這種問題，只需要牢記一條：要同時復(fù)寫equals方法和hashCode方法，而不要只寫其中一個。

　　　　Hashtable是同步的。

　　HashMap類:

　　　　HashMap和Hashtable類似，不同之處在于HashMap是非同步的，并且允許null，即null value和null key，但是將HashMap視為Collection時（values()方法可返回Collection）。

　　WeakHashMap類:

　　　　WeakHashMap是一種改進的HashMap，它對key實行“弱引用”，如果一個key不再被外部所引用，那么該key可以被GC回收。

總結(jié):

　　1.如果涉及到堆棧，隊列等操作，應(yīng)該考慮用List，對于需要快速插入，刪除元素，應(yīng)該使用LinkedList，如果需要快速隨機訪問元素，應(yīng)該使用ArrayList。

　　2.如果程序在單線程環(huán)境中，或者訪問僅僅在一個線程中進行，考慮非同步的類，其效率較高，如果多個線程可能同時操作一個類，應(yīng)該使用同步的類。

　　3.要特別注意對哈希表的操作，作為key的對象要正確復(fù)寫equals和hashCode方法。

　　4.盡量返回接口而非實際的類型，如返回List而非ArrayList，這樣如果以后需要將ArrayList換成LinkedList時，客戶端代碼不用改變。這就是針對抽象編程。

以上就是JAVA 區(qū)分集合和數(shù)組的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于JAVA 集合和數(shù)組的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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