java集合框架collection(5)HashMap和TreeMap

上图转载自：http://www.cnblogs.com/vamei/archive/2013/04/15/3000913.html

一、区别和联系

1.迭代器

　　迭代器是一种设计模式，它是一个对象，它可以遍历并选择序列中的对象，而开发人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常被称为“轻量级”对象，因为创建它的代价小。

　　Java中的Iterator功能比较简单，并且只能单向移动：

　　(1) 使用方法iterator()要求容器返回一个Iterator。第一次调用Iterator的next()方法时，它返回序列的第一个元素。注意：iterator()方法是java.lang.Iterable接口,被Collection继承。

　　(2) 使用next()获得序列中的下一个元素。

　　(3) 使用hasNext()检查序列中是否还有元素。

　　(4) 使用remove()将迭代器新返回的元素删除。

　　Iterator是Java迭代器最简单的实现，为List设计的ListIterator具有更多的功能，它可以从两个方向遍历List，也可以从List中插入和删除元素。

2.List的功能方法

　　(1)List(interface): 次序是List最重要的特点；它确保维护元素特定的顺序。List为Collection添加了许多方法，使得能够向List中间插入与移除元素(只推荐 LinkedList使用)。一个List可以生成ListIterator，使用它可以从两个方向遍历List，也可以从List中间插入和删除元素。

　　(2)ArrayList: 由数组实现的List。它允许对元素进行快速随机访问，但是向List中间插入与移除元素的速度很慢。ListIterator只应该用来由后向前遍历ArrayList，而不是用来插入和删除元素，因为这比LinkedList开销要大很多。

　　(3)LinkedList: 由列表实现的List。对顺序访问进行了优化，向List中间插入与删除得开销不大，随机访问则相对较慢(可用ArrayList代替)。它具有方法 addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst()、removeLast()，这些方法(没有在任何接口或基类中定义过)使得LinkedList可以当作堆栈、队列和双向队列使用。

3.Set的功能方法

　　(1)Set(interface): 存入Set的每个元素必须是唯一的，这也是与List不同的，因为Set不保存重复元素。加入Set的Object必须定义equals()方法以确保对象的唯一性。Set与Collection有完全一样的接口。Set接口不保证维护元素的次序。

　　(2)HashSet: HashSet能快速定位一个元素，存入HashSet的对象必须定义hashCode()。

　　(3)TreeSet: 保持次序的Set，底层为树结构。使用它可以从Set中提取有序的序列。

　　(4)LinkedHashSet: 具有HashSet的查询速度，且内部使用链表维护元素的顺序(插入的次序)。于是在使用迭代器遍历Set时，结果会按元素插入的次序显示。

　　(5)HashSet采用散列函数对元素进行排序，这是专门为快速查询而设计的；TreeSet采用红黑树的数据结构进行排序元素；LinkedHashSet内部使用散列以加快查询速度，同时使用链表维护元素的次序，使得看起来元素是以插入的顺序保存的。需要注意的是，生成自己的类时，Set需要维护元素的存储顺序，因此要实现Comparable接口并定义compareTo()方法。

4.Map的功能方法
(1)java为数据结构中的映射定义了一个接口java.util.Map;它有四个实现类,分别是HashMap Hashtable LinkedHashMap 和TreeMap

(2)Map主要用于存储健值对，根据键得到值，因此不允许键重复,但允许值重复。

(3)Hashmap 是一个最常用的Map,它根据键的HashCode 值存储数据,根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度。HashMap最多只允许一条记录的键为Null;允许多条记录的值为 Null;HashMap不支持线程的同步，即任一时刻可以有多个线程同时写 HashMap;可能会导致数据的不一致。如果需要同步，可以用 Collections的synchronizedMap方法使HashMap具有同步的能力.

(5)Hashtable 与 HashMap类似,不同的是:它不允许记录的键或者值为空;它支持线程的同步，即任一时刻只有一个线程能写Hashtable,因此也导致了Hashtale在写入时会比较慢。

(6)LinkedHashMap保存了记录的插入顺序，在用Iterator遍历LinkedHashMap时，先得到的记录肯定是先插入的.在遍历的时候会比HashMap慢。

(7)TreeMap能够把它保存的记录根据键排序,默认是按升序排序，也可以指定排序的比较器，当用Iterator 遍历TreeMap时，得到的记录是排过序的。

二、如何选择？

1.容器类仅能持有对象引用（指向对象的指针），而不是将对象信息copy一份至数列某位置。一旦将对象置入容器内，便损失了该对象的型别信息。

2.在各种Lists中，最好的做法是以ArrayList作为缺省选择。当插入、删除频繁时，使用LinkedList()；

3.Vector总是比ArrayList慢，所以要尽量避免使用。

4.在各种Sets中，HashSet通常优于HashTree（插入、查找）。只有当需要产生一个经过排序的序列，才用TreeSet。

5. HashTree存在的唯一理由：能够维护其内元素的排序状态。

6.在各种Maps中, HashMap用于快速查找。

7.当元素个数固定，用Array，因为Array效率是最高的。

结论：最常用的是ArrayList，HashSet，HashMap，Array。而且，我们也会发现一个规律，用Tree*都是排序的。

三、注意：

1.Collection没有get()方法来取得某个元素。只能通过iterator()遍历元素。

2.Set和Collection拥有一模一样的接口。

3.List，可以通过get()方法来一次取出一个元素。使用数字来选择一堆对象中的一个，get(0)...。(add/get)

4.一般使用ArrayList。用LinkedList构造堆栈stack、队列queue。

5.Map用 put(k,v) / get(k)，还可以使用containsKey()/containsValue()来检查其中是否含有某个key/value。

6.HashMap会利用对象的hashCode来快速找到key。hashing 哈希码就是将对象的信息经过一些转变形成一个独一无二的int值，这个值存储在一个array中。

7.我们都知道所有存储结构中，array查找速度是最快的。所以，可以加速查找。

8.Map中元素，可以将key序列、value序列单独抽取出来。使用keySet()抽取key序列，将map中的所有keys生成一个Set。使用values()抽取value序列，将map中的所有values生成一个Collection。
为什么一个生成Set，一个生成list？那是因为，key总是独一无二的，value允许重复。

转载自：http://seaizon.iteye.com/blog/571101