读书笔记 Think in Java 4th 第十一章 持有对象 List、Set、Queue和Map

容器（集合）的基本类型

基本类型是List、Set、Queue和Map。容器某些特性：Set对于每个值都只保存一个对象，Map 是允许将某些对象与其他一些对象关联起来的关联数组，Java容器类都可以自动的调整自己的尺寸。

根据用途（保存对象），划分为两个不同的概念：

1）Collection。一个独立元素的序列，这些元素都服从于一条或多条规则。List必须按照插入的顺序保存元素，而Set不能有重复元素。Queue按照排队规则来确定对象产生的顺序（通常与它们被插入的顺序相同）。

2）Map。一组成对的“键值对”对象，允许你使用键来查找值。ArrayList允许你使用数字来查找值，因此在某种意义上讲，它就是讲数字与对象关联在一起。映射表允许我们使用另一个对象来查找某个对象。

Set实现存储的顺序：

HashSet使用复杂的哈西算法相关的存储，TreeSet是按照比较结果的升序保存对象，LinkedList按照被添加的顺序保存对象。

Map实现存储的顺序：

HashMap与HashSet一样，提供了最快的查找技术，也没有按照任何明显的顺序来保存其元素，TreeMap按照比较结果的升序保存键，LinkedHashMap则按照插入顺序保存键，同时还保留了HashMap的查找速度。

LinkedList和ArrayList的区别

1）ArrayList实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList是基于链表的数据结构。

2）基本的ArrayList，它长于随机访问元素，但是在List的中间插入和移除元素较慢。ArrayList 通过代价较低的List中间进行的插入坏人删除操作，提供了优化的顺序访问。LinkedList 在随机访问方面相对较慢，但是它的特性集较于ArrayList要大。

3）时间复杂度上比较：随机查找元素：ArrayList < LinkedList .中间增删元素： LinkedList < Arraylist。

4）空间复杂度。ArrayList使用一个内置的数组来存储元素，这个数组的起始容量是10.当数组需要增长时，新的容量按如下公式获得：新容量=(旧容量*3)/2+1，也就是说每一次容量大概会增长50%。这就意味着，如果你有一个包含大量元素的ArrayList对象，那么最终将有很大的空间会被浪费掉，这个浪费是由ArrayList的工作方式本身造成的。如果没有足够的空间来存放新的元素，数组将不得不被重新进行分配以便能够增加新的元素。对数组进行重新分配，将会导致性能急剧下降。如果我们知道一个ArrayList将会有多少个元素，我们可以通过构造方法来指定容量。我们还可以通过trimToSize方法在ArrayList分配完毕之后去掉浪费掉的空间。在LinkedList中有一个私有的内部类，定义如下：

private static class Entry {
Object element;
Entry next;
Entry previous;
}

每个Entry对象reference列表中的一个元素，同时还有在LinkedList中它的上一个元素和下一个元素。一个有1000个元素的LinkedList对象将有1000个链接在一起的Entry对象，每个对象都对应于列表中的一个元素。这样的话，在一个LinkedList结构中将有一个很大的空间开销，因为它要存储这1000个Entity对象的相关信息。

简单的容器分类图

常用容器用黑色粗线框表示，点线框表示接口，实线框表示普通的（具体的）类。带有空心箭头的点线表示一个特定的类实现了一个接口，实心箭头表示某个类可以生成箭头所指向类的对象。