Java中的集合

在JavaScript中，常用的集合有Array、Set和Map，那在Java中，常用的集合有哪些？其实，大体分为四类，分别是Array、Set、队列和Map。

列表

一般来说，Java中有数组、ArrayList类和LinkedList类三种列表类型。我们知道数组有一个大问题，它是固定的长度的，不适合动态增长或缩减，所以，一般很少使用。ArrayList支持动态分配长度，但有一个缺点是从中删除或插入一个元素的开销很大。因为其位于被删除元素之后的所有元素都要向数组的前端移动，插入时也是如此。而LinkedList因为是链表结构，所以，它可以在任意位置高效删除或添加，但是，其随机访问并不高效。

综上，如果需要对列表中进行随机访问，就使用数组或者ArrayList，而不要使用LinkedList；如果需要经常在列表中进行删除或插入操作，建议使用LinkedList。

最后，来看一个小例子：

var a = new LinkedList<String>();
a.add("AA");
a.add("BB");
a.add("CC");

如上，创建了一个LinkedList，并且在其中添加了三个元素。

Set

Set集合，常有的HashSet类和TreeSet类，对于Set来说，其没有重复的值：

var words = new HashSet<String>();
words.add("aa");
words.add("bb");
words.add("aa");

最终，words的的长度为2，因为最后一个aa和第一个aa是重复的，也就是说，HashSet类会自动进行去重。

TreeSet与HashSet十分相似，从某种情况看，TreeSet是对HashSet的一种改进，HashSet是无序的，TreeSet是有序的，这意味着在TreeSet中的值会按照某种顺序自行排序：

var books= new TreeSet<String>();
books.add("bb");
books.add("aa");
books.add("aa");

如上，最终books中的值为[aa, bb]，虽然我们第一个插入的值为“bb”，但是，TreeSet在内部自动做了排序处理。当然，也做了去重操作。

综上，TreeSet比HashSet功能更加强大，当然，随之而言，其性能也会稍微低一些。

队列

队列允许你高效地在尾部添加元素，并在头部删除元素。双端队列（deque）允许在头部和尾部都能高效地添加或删除元素。

除此之外，还有一个强大的优先队列（priority queue），其中的元素可以按照任意顺序插入，但会按照有序的顺利进行检索。所以，这种类型特别适合用于任务调度，每一个任务有一个优先级，任务以随机顺序添加到队列中，其添加（add）和删除（remove）操作可以让最小的元素自动移动到根。来看一个例子：

var pq = new PriorityQueue<LocalDate>();
pq.add(LocalDate.of(1906, 12, 9));
pq.add(LocalDate.of(1815, 12, 10));
pq.add(LocalDate.of(1903, 12, 3));
pq.add(LocalDate.of(1910, 6, 22));

System.out.println("Iterating over elements...");
for (LocalDate date: pq) {
    System.out.println(date);
}
System.out.println("Removing elements ...");
while (!pq.isEmpty()) {
    System.out.println(pq.remove());
}

结果为：

Iterating over elements...
1815-12-10
1906-12-09
1903-12-03
1910-06-22
Removing elements ...
1815-12-10
1903-12-03
1906-12-09
1910-06-22

发现了吗？这里的迭代顺序并不是有序的，但是，删除操作却总是删除剩余元素中最小的那个元素。

Map

Map被称为映射，说白了，就是存键值对的集合，一个键对应一个值，这样，只要拥有了键，可以方便快速地获得相应的值。

Java类库为Map提供了两个通用的实现，HashMap和TreeMap，这两个类都实现了Map接口。HashMap对键进行散列，TreeMap则根据键的顺序将元素组织为一个搜索树。来看一个简单例子：

var staff = new HashMap<Integer, String>();
staff.put(200, "Foo");
staff.put(150, "Bar");
staff.put(300, "Ca");

System.out.println(staff);

staff.remove(150);
staff.put(300, "Harry");
System.out.println(staff.get(200));

结果为：

{150=Bar, 200=Foo, 300=Ca}
Foo

上面代码中定义了一个简单的HashMap，和Set不同的是，添加元素，Map使用的是put方法。

小结

在实际的开发中，选择合适的数据集合非常重要，尤其是当数据集比较大（上百万）时，就必须仔细考虑性能的问题，所以，弄清楚每种集合的优缺点有助于我们作出正确选择。