Thinking in java（11章 对象的集合）

第十一章：对象的集合

数组创建时固定长度，当你创建一个数组时，只能保存特定类型（数组可以保存基本类型，但是容器则不能） 意味着会在编译时做类型检查。考虑到效率与类型检查，应该尽可能使用数组，然后要解决更一般化的问题，数组就可能收到过多的限制。

11.1 数组

数组与其他种类的容器之间的区别：效率、类型和保存基本类型的能力。在Java中，数组是一种效率最高的存储和随机访问对象引用序列的方式。它是简单的线性序列，但是因其大小固定，因此空间不足时需要再创建一个新的数组，然后把旧数组中所有的引用移到新数组中。通用容器 List，Set和Map等，可以放任何类型，数组只能保存特定类型。

对象数组保存的是引用，基本类型数组直接保存基本类型的值

Arrays.fill() 用于填充数组

System.arraycopy()用于复制数组

Arrays.equal(a1,a2) 输出Boolean

11.1.3 Arrays类 提供了操作数组的实用功能

有四个基本方法：equals(),fill(),sort(),binarySearch()用于在已经排序的数组中查找元素。

11.2 容器

容器类库分为两种：（如果说分成三类的话，就是List Set和Map）

Collection：List必须保持元素特定的顺序，而Set不能有重复元素。ArrayList是一种List，HashSet是一种Set。

Map：一组成对的”键值对“对象

Map：

11.2.1 List（继承自Collection）

List必须保持元素特定的顺序，顺序保存

方法：add()

fill() 同一个对象引用填充整个容器

最基本最常用的容器：ArrayList

List有两种类型，一种是基本的ArrayList，其优点在于随机访问元素，另一种更强大的LinkedList，有一套更通用的方法

ArrayList：数组实现，快速随机访问，但是中间插入和移除的速度很慢

LinkedList：中间插入、移除开销不大，随机访问比较慢。还有addFirst(),addLast(),getFirst(),getLast(),removeFirst()和removeLast()方法

实现栈的所有功能

使用LinkedList制作队列(P335)

11.2.2 Set（继承自Collection）

Set不能有重复元素

方法：add()

HashSet:为快速查找二设计的Set，存入HashSet的对象必须定义HashCode()。采用散列函数。

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。根据红黑树的数据结构排序元素

LinkedHashSet：具有HashSet的查询速度，且内部使用链表维护元素的顺序。使用迭代器遍历时，会按元素插入的次序显示

方法：

SortedSet（用于TreeSet）：确保元素处于排序状态

SortedSet subSet(fromElement, toElement )

SortedSet headSet(toElement)

SortedSet tailSet(fromElement)

11.2.3 Map（继承自Collection）：键值对关联性

方法：put()

HashMap：基于散列表的实现，插入和查询的开销是固定的

LinkedHashMap：使用链表维护内部

TreeMap：基于红黑树的实现，TreeMap是唯一的带有subMap()方法的Map，可以返回一个子树

类似的，有SortedMap，firstKey(),lastKey(),headMap(toKey),tailMap(fromKey)

11.3迭代器（也是一种设计模式）

迭代器也是一个对象，Iterator就是迭代器，有 next() hasnext() remove()方法

11.5 collection

任意的Collection可以生产Iterator，通过iterator()方法

Collection的功能方法：

add(Object),clear(),contains(Object),addAll(Collection),containsAll(Collection),is Empty(), remove()

iterator(), toArray()(返回一个数组，)

11.6 HashMap的性能因子

容量(capacity):散列表中桶的数量

初始化容量(initial capacity):创建散列表时桶的数量 HashMap和HashSet都允许在构造器中指定初始化容量

尺寸：当前散列表中记录的数量

负载因子：等于”尺寸、容量“。负载因子为0时，表示空的散列表，0.5表示半满的散列表，轻负载的散列表具有冲突少，适宜插入与查询的特点。

11.7HashCode()

1、对于String而言，hashCode()是基于String内容的，同时还希望hashCode()分布均匀散列码

2、hashCode()基本指导：

1)给int变量result赋予某个非零常值

2）为对象内每个有意义的字段f(数据类型)计算出一个int散列码c:

3)合并计算得到的散列码：result=37*result+c;

4)返回result

5)检查hashCode()最后生成的结果，确保相同的对象有相同的散列码

11.8容器性能比较

HasSet的性能总比TreeSet好，TreeSet存在的唯一原因是它可以维持元素的排序状态，所以只有当需要一个排好序的Set时，才应该使用TreeSet

HashTable和HashMap效率大致相同，HashMap通常更快一点，所以打算用HashMap来取代Hashtable。TreeMap通常比HashMap慢，但是需要TreeMap生成一个排好序的队列。