Android(安卓)List、Set和Map的介绍和使用

一、前言

Android中常用的数据结构包括List、Set和Map这三大类的集合，其中List和Set属于Collection。List与Set的区别在于List可以存放重复的数据，但是Set不可以。
Map一般为key-value这样的对于关系，比如常用的HashMap。
Android中的集合类关系图

Collection        接口的接口   对象的集合|-List            子接口      按进入的先后顺序进行保存，可重复|   |-LinkedList  接口实现类   链表，插入删除，非线程安全|   |-ArrayList   接口实现类   数组，随机访问，线程非安全|   |_Vector      接口实现类   数组，线程安全|_Set             子接口      仅接收一次，并做内部排序|   |-HashSet      接口实现类   HashSet使用Hash算法来存储集合中的元素，因此具有良好的存取和查找性能| |   |-LinkedHashSet 接口实现类  LinkedHashSet集合也是根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置，但是和HashSet不同的是，它同时使用链表维护元素的次序，这样使得元素看起来是以插入的顺序保存的。|—Queue           子接口      保持一个队列(先进先出)的顺序   |-PriorityQueue Map               接口        把键对象和值对象进行关联的容器，并且值对象可以是另一个Map|-HashMap         接口实现类     根据key算出一个hash值，确定一个存放index，期间需要解决hash冲突。非线程安全。|-LinkedHashMap   继承自HashMap  相比HashMap，其特点是内部存放数据是有顺序的，增加了记住元素插入或者访问顺序的功能。|-TreeMap         接口的实现类    使用大致与HashMap类似，只是内部实现是根据红黑树来实现的。|HashTable        接口实现类      Hashtable是线程安全的，内部实现与HashMap差不多。

二、List、Set和Map的介绍和使用范例

常用的List包括ArrayList、Linked List和Vector，下面将对他们进行一一介绍。
2.1 ArrayList
ArrayList非线程安全，底层由数组实现，它的构造主要从AbstractList实现，主要是判断下初始元素的容量，ArrayList最大的特点就是提供了Add、Get操作，当然可以通过迭代器来遍历，对于元素的存在可以通过contains方法判断。
ArrayList初始化和赋值

//方式一：  ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();  String str01 = String("test1");  String str02 = String("test2");  list.add(test1);  list.add(test2);//方式二： ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(){{add("test1"); add("test2");}};

ArrayList在使用过程中需要注意的一个问题便是在遍历的过程中删除Item元素，该问题的关键在于面试者使用的是ArrayList的remove还是Iterator的remove，如果操作不当，会出现删除的元素并没有完全被删除，或者出现ConcurrentModificationException异常。

//采用For循环进行删除，该方法会造成某些对象没有被删除的情况public class Test1 {      public static void main(String[] args) {          ArrayList aList = new ArrayList();          aList.add("a");          aList.add("ab");          aList.add("abc");          aList.add("abc");          aList.add("abcr");          aList.add("abc");          aList.add("abcf");          aList.add("abc");          aList.add("abdc");          for(int i = 0;i < aList.size();i++){              if(aList.get(i).equals("abc")){                  aList.remove(i);               }          }                    System.out.println(aList);      }  }//输出结果为：[a, ab, abc, abcr, abcf, abdc]，其中有一个abc没有被删除

//采用遍历器进行删除Iterator<String> iter = aList.iterator();          while(iter.hasNext()){              if(iter.next().equals("abc")){                  iter.remove();               }  //输出结果[a, ab, abcr, abcf, abdc]

//采用遍历器进行删除 for (String tar : aList) {            if (tar.equals("abc")){                aList.remove(tar);            }        }//结果是出现异常

综上所述，在对ArrayList进行遍历删除时，建议使用遍历器iterator进行遍历删除。

2.2 LinkedList
Android中的LinkedList是通过双向列表实现的。链表元素除了含有自身的值以外，还含有上一个元素和下一个元素的引用。

private static final class Link<T> {        T data;//当前值        Link<T> previous, next;//上一个，和下个链表对象的引用        Link(T o, Link<T> p, Link<T> n) {            data = o;            previous = p;            next = n;        }    }

LinkedList的插入和删除操作就是双向链表的插入和删除操作，参加如下：

//插入操作操作private boolean addLastImpl(E object) {        Link<E> oldLast = voidLink.previous;      //新元素的头指向上一个元素，尾指向链表的头部        Link<E> newLink = new Link<E>(object, oldLast, voidLink);      //头元素的头指向新元素        voidLink.previous = newLink;       //上一个结尾元素的尾 指向新元素        oldLast.next = newLink;        size++;        modCount++;        return true;    }//删除操作@Override    public E remove(int location) {        if (location >= 0 && location < size) {            Link<E> link = voidLink;            if (location < (size / 2)) {                for (int i = 0; i <= location; i++) {                    link = link.next;                }            } else {                for (int i = size; i > location; i--) {                    link = link.previous;                }            }            Link<E> previous = link.previous;            Link<E> next = link.next;            previous.next = next;            next.previous = previous;            size--;            modCount++;            return link.data;        }        throw new IndexOutOfBoundsException();    }

LinkedList在实现List的接口的同时也实现了Queue 的接口。

2.3 Vector
Vector相当于具有同步操作的ArrayList，但是由于同步特性会造成一部分性能的损失。Vector基于数组和同步特性，支持包括添加、移除和替换元素在内的所有操作，允许包括NULL在内元素。
2.4 HashSet
Set是最简单的一种集合。集合中的对象不按特定的方式排序，并且没有重复对象。HashSet类按照哈希算法来存取集合中的对象，存取速度比较快。一般会用HashSet对List中相同的元素进行去重，参考如下：

public static void main(String[] args) {        List list = new ArrayList<>();        list.add("a");        list.add("f");        list.add("b");        list.add("c");        list.add("a");        list.add("d");        System.out.println(list);        list = removeSame(list);        System.out.println(list);    }    private static List removeSame(List list) {        Set set = new HashSet<>();        set.addAll(list);        List listSingle = new ArrayList<>();        for(String s : set){            listSingle.add(s);        }        return listSingle;    }

2.5 TreeSet和LinkedHashSet
TreeSet保存次序的Set，底层为树结构。使用它可以从Set中提取有序的序列。
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，结构会按元素插入的次序显示。
2.6 Queue
Queue用于模拟“队列”这种数据结构（先进先出）。Queue提供的操作函数如下：

入队	出队	检索
offer(E e)	poll()	peek()
add(E e)	remove()	element()

Queue的实现类主要分为三类
非线程安全：LinkedList，PriorityQueue等。
线程安全：非阻塞ConcurrentLinkedQueue
线程安全，阻塞：BlockingQueue实现类：ArrayBlockingQueue，LinkedBlockingQueue，PriorityBlockingQueue。
Queue在Android开发中很多场景都会用到，比如在线程池的任务队列就一般会用LinkedBlockingQueue来进行存放。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {        return new ThreadPoolExecutor(                nThreads, nThreads,                0L, TimeUnit.SECONDS,                new LinkedBlockingQueue() //任务队列采用LinkedBlockingQueue进行存放        );

2.7 Map
Map除去平常代码中用到的保存键值对的功能外，在此只总结一下Map在平常使用中的遍历操作，参见如下：

// Map.values()遍历所有的value，不遍历key  for (String v : map.values()) {      System.out.println("value= " + v);  } //取二次值，先取key再取value，建议只需要用key的时候使用，节省时间、空间  // keySet遍历key和value  for (String key : map.keySet()) {      System.out.println("key= "+ key + " and value= " + map.get(key));  }// 取一次值，一次把key和value全部取出  // entrySet使用iterator遍历key和value  Iterator.Entry> it = map.entrySet().iterator();  while (it.hasNext()) {      Map.Entry entry = it.next();      System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());  }// 推荐，尤其是容量大时，TreeMap尤其推荐  // entrySet遍历key和value  for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {      System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());  }

三、Android中常用类其它数据结构

SparseArray类型，SparseArray有如下特性：

1、SparseArray是android提供的一个工具类，它可以用来替代hashmap进行对象的存储2、SparseArray比HashMap更省内存，它对数据采取了矩阵压缩的方式来表示稀疏数组的数据，从而节约内存空间3、SparseArray只能存储key为整型的数据4、SparseArray在存储和读取数据时候，使用的是二分查找法，提高了查找的效率5、SparseArray有自己的垃圾回收机制。（当数量不是很多的时候，这个不必关心。）

SparseArray的插取

SparseArray<String> sparseArray = new android.util.SparseArray<String>(16);sparseArray.put(10, "value");sparseArray.get(10);

四、参考博客

从源码看Android常用的数据结构 ( SDK23版本 ) ( 三 , Queue篇)
Android List，Set，Map集合安全集合区别并发集合类性能分析
Android中List、Set、Map数据结构详解
List、Set、Map 和 Queue 之间的区别
Android之collection（集合）
java 利用HashSet去重并保持排序
Android中的HashMap,ArrayMap和SparseArray

一、前言

二、List、Set和Map的介绍和使用范例

三、Android中常用类其它数据结构

四、参考博客

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