Java容器浅谈

简单谈谈Java容器

1.首先，我们经常谈论Java容器，那么什么是容器呢？它有什么作用呢？在Java的一系列特性中它处于什么地位呢？结合《Java编程思想》这本书上的知识和google的一些汇总简单的讨论一下这些内容。

• 我们都知道，Java是一切皆是对象的一门语言，它的所有数据都可以看作是对象，Java中所有的基础数据类型都进行了封装（wrapped），具体可参见Java基础，后面有机会会谈谈这个问题。那么Java容器的功能就呼之欲出了——存储对象。
• 如何存储对象也是一门艺术。数组可以存储对象吗？当然可以，但是数组存储对象的方法太单一：首先Java中数组在创建的时候它的尺寸就已经固定了，第二是数组只能通过索引来访问，并且它是顺序存储的，这给对象的insert和delete带来很大麻烦。后面详细讨论。但是Java在实际的使用中，对象的创建和存储方式越来越多样化，远远不是数组可以满足的，于是容器诞生了——可以在任意时刻任意位置创建任意数量的对象。

2.接下来谈谈容器的大致框架，Java中有那些容器？它们在Java包里面的继承关系如何？每个容器有哪些特性？

• 学习容器初期下意识的忽略了这个问题，被问到的时候一脸懵逼，于是决定温习一下这部分内容。Java的容器主要是四类：Map，Set，List，Queue。在这四类中呢根据继承又分为两大类：Set，List，Queue继承Collection（想有个直观的认识可以去看看Java API），Map本身就是个接口，独立化为一类。Set下面有HashSet（HashSet下面有LinkedListHashSet）和TreeSet，List下面有ArrayList和LinkedList，Queue下面有PriorityQueue（有关Concurrent下面的Queue暂时不讨论）。Map下面有HashMap（HashMap下面有LinkedListMap）和TreeMap。这些就是Java容器类的一个简单分布图（手画一下会更好）。最重要也是平时用的最多的有四种：ArrayList， LinkedList，HashMap， HashSet。下面我们会详细讨论这些容器。

3.详细谈谈每个容器的特点？使用场景？

• ArrayList：它可以看做一个可以拓展长度的数组，一般用在随机访问元素，但是在insert和delete的时候比较慢，这是因为ArrayList是顺序存储在一整块内存中的元素，它的访问是顺序遍历List，但是insert或者delete的时候该元素后面的所有元素都需要移动，所以时间复杂度和空间复杂度都比较高。
• LinkedList的特性和使用场景和ArrayList形成了互补。LinkedList也就是链表，它是通过节点中指向的指针来定位下一个元素（Queue，Stack，双向链表基于此容器），现在使用Stack的时候都默认使用net.mindview.util的的版本，而不是使用Java.util.Stack。LinkedList可以实现Stack的所有需求
• Set：Set不保存重复的元素，所以在add的时候需要判断add元素在Map中是否存在。Set最常用的是测试归属性，可以很容易的询问某个对象是否在Set中。所以，查找是Set中最重要的操作。HashSet对快速查找进行了优化。Set是基于对象的至来确定归属性的，Set的接口和Collection的接口完全一样，但是行为不同。
• 元素存储顺序方式的不同：HashSet使用散列函数，TreeSet使用红黑树数据结构，LinkedListSet使用链表来维护元素的插入顺序。所以如果想对结果排序，使用TreeSet比较好。
• Map：什么是Map？Map就是可以把对象和其他一些对象关联起来的关联数组。它可以把对象映射到其它的对象，这对解决编程问题是非常有用的。Map注意点：两个对象之间的关系。
• Queue是FIFO（先进先出）的容器，在容器的一端放入对象，在容器的另外一端将该对象输出，并且顺序是一样的。Queue在并发编程中非常有用，可以比较安全的把一个任务传递给另外一个任务，Queue是通过LinkedList实现的，可以把LinkedList向上转型为Queue：Queue<> queue = new LinkedList<>（）；
• PriorityQueue：队列规则：是指在给定一组队列的情况下，确定下一个弹出队列的元素的规则，先进先出代表的规则是下一个弹出的应该是等待时间最长的元素。那么优先级队列声明呢？弹出的是最需要的元素。如何定义最重要呢？与插入顺序无关，一般默认自然排序，我们还可以通过Comparator（比如Collection。reverseOrder）来改变默认的优先级。

4.使用容器无论如何也无法绕过的Iterator（迭代器），什么是迭代器？有什么作用？

• 如何才能够不重复写代码就可以（display（Iterator））应用与不同类型的容器呢？Iterator只能够单向移动。iterator用于便利并且选择序列中的对象，它最大的特点是把便利序列的操作和序列底层的结构分离，迭代器同意了对容器的访问方式。
• ListIterator：是Iterator的子类，只能用于对List的访问，但是可以双向移动，ListIterator（n）可以创建一个一开始的列表索引就指向n的ListIterator，set()替换它访问过得最后一个元素。