Javaでコレクションクラス(Collection)を使うにはどうすればよいですか?

Collection インターフェイス

Collection は最も基本的なコレクション インターフェイスであり、Collection はオブジェクトのグループ、つまりコレクションの要素を表します。コレクションによっては、同一の要素を許可するものと許可しないものがあります。ある種のものとそうでないものがあります。 JavaSDKではCollectionを直接継承するクラスは提供されておらず、Java SDKが提供するクラスはListやSetなどCollectionを継承した「サブインタフェース」です。

Collection インターフェイスを実装するすべてのクラスは、2 つの標準コンストラクターを提供する必要があります: パラメーターなしのコンストラクターは空のコレクションを作成するために使用され、Collection パラメーターを持つコンストラクターは新しいコレクションを作成するために使用されます。この新しいコレクションには、渡されたコレクションと同じ要素。後者のコンストラクターを使用すると、ユーザーはコレクションをコピーできます。

コレクション内の各要素をトラバースするにはどうすればよいですか? Collection の実際のタイプに関係なく、コレクション内の各要素に 1 つずつアクセスするために使用できるイテレータを返す iterator() メソッドがサポートされています。一般的な使用法は次のとおりです。

Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子  while(it.hasNext())   {  Object obj = it.next(); // 得到下一个元素  }

Collection インターフェイスから派生した 2 つのインターフェイスは、List と Set です。

List インターフェイス

List は順序付けされたコレクションであり、このインターフェイスを使用すると、各要素の挿入位置を正確に制御できます。ユーザーは、Java の配列に似たインデックス (配列の添え字に似たリスト内の要素の位置) を使用して、リスト内の要素にアクセスできます。

以下で説明する Set とは異なり、List では同じ要素を使用できます。

Collection インターフェイスに必要な iterator() メソッドに加えて、List には ListIterator インターフェイスを返す listIterator() メソッドも用意されています。標準の Iterator インターフェイスと比較して、ListIterator には追加の add() とメソッドを使用すると、要素の追加、削除、設定、および前方または後方への移動が可能になります。

List インターフェイスを実装する一般的に使用されるクラスは、LinkedList、ArrayList、Vector、Stack です。

LinkedList クラス

LinkedList は List インターフェイスを実装し、null 要素を許可します。さらに、LinkedList は、LinkedList の先頭または末尾に追加の get、remove、および insert メソッドを提供します。これらの操作により、LinkedList をスタック、キュー、または両端キューとして使用できるようになります。

LinkedList には同期メソッドがないことに注意してください。複数のスレッドが同時にリストにアクセスする場合、スレッド自体がアクセス同期を実装する必要があります。解決策の 1 つは、リストの作成時に同期されたリストを構築することです。

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

ArrayList クラス

ArrayList は可変サイズの配列を実装します。 null を含むすべての要素が許可されます。 ArrayList は同期されていません。

size、isEmpty、get、set メソッドの実行時間は一定です。ただし、add メソッドのコストは償却定数であり、n 個の要素を追加するには O(n) 時間がかかります。他の方法では実行時間が直線的になります。

各 ArrayList インスタンスには容量 (Capacity) があり、これは要素を格納するために使用される配列のサイズです。この容量は、新しい要素が追加されると自動的に増加しますが、増加アルゴリズムは定義されていません。多数の要素を挿入する必要がある場合は、挿入前に ensureCapacity メソッドを呼び出して ArrayList の容量を増やし、挿入効率を向上させることができます。

LinkedList と同様に、ArrayList も非同期です。

Vector クラス

Vector は ArrayList とよく似ていますが、Vector は同期されます。 Vector で作成された Iterator は ArrayList で作成された Iterator と同じインターフェイスを持ちますが、Vector は同期されているため、Iterator が作成されて使用されると、別のスレッドによって Vector の状態が変更されます (たとえば、要素の追加や削除など)。 , Iterator メソッドを呼び出すと ConcurrentModificationException がスローされるため、例外をキャッチする必要があります。

Stack クラス

Stack は Vector から継承し、後入れ先出しスタックを実装します。 Stack には、Vector をスタックとして使用できるようにする 5 つの追加メソッドが用意されています。基本的なプッシュ メソッドとポップ メソッド、およびピーク メソッドはスタックの先頭にある要素を取得し、空のメソッドはスタックが空かどうかをテストし、検索メソッドはスタック内の要素の位置を検出します。スタックは、作成後の空のスタックです。

Set インターフェイス

Set は、繰り返される要素を含まないコレクションです。つまり、任意の 2 つの要素 e1 と e2 は e1.equals(e2)= false になります。セットには最大 1 つの null 要素が含まれます。

明らかに、Set コンストラクターには、渡された Collection パラメーターに重複した要素を含めることができないという制約があります。

注意: 可変オブジェクトは注意して扱う必要があります。 Set 内の可変要素の状態が変化して Object.equals(Object)=true になると、いくつかの問題が発生します。

Map インターフェイス

Map は Collection インターフェイスを継承しないことに注意してください。Map はキーと値のマッピングを提供します。マップに同じキーを含めることはできず、各キーは 1 つの値のみをマップできます。 Map インターフェイスには 3 種類のセット ビューが用意されており、Map のコンテンツは、キー セットのセット、値セットのセット、またはキーと値のマッピングのセットと見なすことができます。

Hashtable クラス

Hashtable は Map インターフェイスを継承し、キーと値のマッピングのハッシュ テーブルを実装します。 null 以外の任意のオブジェクトをキーまたは値として使用できます。

データを追加するには put(key, value) を使用し、データを削除するには get(key) を使用します。これら 2 つの基本操作の時間コストは一定です。

Hashtable通过initial capacity和load factor两个参数调整性能。通常缺省的load factor 0.75较好地实现了时间和空间的均衡。增大load factor可以节省空间但相应的查找时间将增大，这会影响像get和put这样的操作。

使用Hashtable的简单示例如下，将1，2，3放到Hashtable中，他们的key分别是”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));

要取出一个数，比如2，用相应的key：

Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);  System.out.println(“two = ” + n);

由于作为key的对象将通过计算其散列函数来确定与之对应的value的位置，因此任何作为key的对象都必须实现hashCode和equals方法。

hashCode和equals方法继承自根类Object，如果你用自定义的类当作key的话，要相当小心，按照散列函数的定义，如果两个对象相同，即obj1.equals(obj2)=true，则它们的hashCode必须相同，但如果两个对象不同，则它们的hashCode不一定不同，如果两个不同对象的hashCode相同，这种现象称为冲突，冲突会导致操作哈希表的时间开销增大，所以尽量定义好的hashCode()方法，能加快哈希表的操作。

如果相同的对象有不同的hashCode，对哈希表的操作会出现意想不到的结果(期待的get方法返回null)，要避免这种问题，只需要牢记一条：要同时复写equals方法和hashCode方法，而不要只写其中一个。

Hashtable是同步的。

HashMap类

HashMap和Hashtable类似，不同之处在于HashMap是非同步的，并且允许null，即null value和null key。，但是将HashMap视为Collection时(values()方法可返回Collection)，其迭代子操作时间开销和HashMap的容量成比例。因此，如果迭代操作的性能相当重要的话，不要将HashMap的初始化容量设得过高，或者load factor过低。

WeakHashMap类

WeakHashMap是一种改进的HashMap，它对key实行“弱引用”，如果一个key不再被外部所引用，那么该key可以被GC回收。

以上がJavaでコレクションクラス(Collection)を使うにはどうすればよいですか?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。