ArrayList 和Vector是采取數組體式格式存儲數據,此數組元素數大於實際存儲的數據以便增長和插入元素,都容許直接序號索引元素,然則插入數據要設計到數組元素移動等內存操縱,所以索引數據快插入數據慢,Vector因為應用了synchronized辦法(線程安然)所以機能上比ArrayList要差,LinkedList應用雙向鏈表實現存儲,按序號索引數據須要進行向前或向後遍歷,然則插入數據時只須要記錄本項的前後項即可,所以插入數度較快!
線性表,鏈表,哈希表是常用的數據布局,在進行Java開辟時,JDK已經為我們供給了一系列響應的類來實現根蒂根基的數據布局。這些類均在java.util包中。本文試圖經由過程簡單的描述,向讀者論說各個類的感化以及如何正確應用這些類。
Collection
├List
│├LinkedList
│├ArrayList
│└Vector
│ └Stack
└Set
Map
├Hashtable
├HashMap
└WeakHashMap
Collection接口
Collection是最根蒂根基的湊集接口,一個Collection代表一組Object,即Collection的元素(Elements)。一些Collection容許雷同的元素而另一些不可。一些能排序而另一些不可。Java SDK不供給直接持續自Collection的類,Java SDK供給的類都是持續自Collection的“子接口”如List和Set。
所有實現Collection接口的類都必須供給兩個標准的機關函數:無參數的機關函數用於創建一個空的Collection,有一個Collection參數的機關函數用於創建一個新的Collection,這個新的Collection與傳入的Collection有雷同的元素。後一個機關函數容許用戶復制一個Collection。
如何遍歷Collection中的每一個元素?非論Collection的實際類型如何,它都支撐一個iterator()的辦法,該辦法返回一個迭代子,應用該迭代子即可一一接見Collection中每一個元素。典范的用法如下:
Iterator it = collection.iterator(); // 獲得一個迭代子
while(it.hasNext()) {
Object obj = it.next(); // 獲得下一個元素
}
由Collection接口派生的兩個接口是List和Set。
List接口
List是有序的Collection,應用此接口可以或許正確的把握每個元素插入的地位。用戶可以或許應用索引(元素在List中的地位,類似於數組下標)來接見List中的元素,這類似於Java的數組。
和下面要提到的Set不合,List容許有雷同的元素。
除了具有Collection接口必備的iterator()辦法外,List還供給一個listIterator()辦法,返回一個ListIterator接口,和標准的Iterator接口比擬,ListIterator多了一些add()之類的辦法,容許添加,刪除,設定元素,還能向前或向後遍歷。
實現List接口的常用類有LinkedList,ArrayList,Vector和Stack。
LinkedList類
LinkedList實現了List接口,容許null元素。此外LinkedList供給額外的get,remove,辦法在LinkedList的首部或尾部。這些操縱使LinkedList可被用作客棧(stack),隊列(queue)或雙向隊列(deque)。
重視LinkedList沒有同步辦法。若是多個線程同時接見一個List,則必須本身實現接見同步。一種解決辦法是在創建List機會關一個同步的List:
List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));
ArrayList類
ArrayList實現了可變大小的數組。它容許所有元素,包含null。ArrayList沒有同步。
size,isEmpty,get,set辦法運行時候為常數。然則add辦法開銷為分攤的常數,添加n個元素須要O(n)的時候。其他的辦法運行時候為線性。
每個ArrayList實例都有一個容量(Capacity),即用於存儲元素的數組的大小。這個容量可跟著絡續添加新元素而主動增長,然則增長算法並沒有定義。當須要插入多量元素時,在插入前可以調用ensureCapacity辦法來增長ArrayList的容量以進步插入效力。
和LinkedList一樣,ArrayList也長短同步的(unsynchronized)。
Vector類
Vector很是類似ArrayList,然則Vector是同步的。由Vector創建的Iterator,固然和ArrayList創建的Iterator是同一接口,然則,因為Vector是同步的,當一個Iterator被創建並且正在被應用,另一個線程改變了Vector的狀況(例如,添加或刪除了一些元素),這時調用Iterator的辦法時將拋出ConcurrentModificationException,是以必須捕獲該異常。
Stack 類
Stack持續自Vector,實現一個掉隊先出的客棧。Stack供給5個額外的辦法使得Vector得以被算作客棧應用。根蒂根基的push和pop辦法,還有peek辦法獲得棧頂的元素,empty辦法測試客棧是否為空,search辦法檢測一個元素在客棧中的地位。Stack剛創建後是空棧。
Set接口
Set是一種不包含反復的元素的Collection,即隨便率性的兩個元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false,Set最多有一個null元素。
很明顯,Set的機關函數有一個束縛前提,傳入的Collection參數不克不及包含反復的元素。
請重視:必須警惕操縱可變對象(Mutable Object)。若是一個Set中的可變元素改變了自身狀況導致Object.equals(Object)=true將導致一些題目。
Map接口
請重視,Map沒有持續Collection接口,Map供給key到value的映射。一個Map中不克不及包含雷同的key,每個key只能映射一個value。Map接口供給3種湊集的視圖,Map的內容可以被算作一組key湊集,一組value湊集,或者一組key-value映射。
Hashtable類
Hashtable持續Map接口,實現一個key-value映射的哈希表。任何非空(non-null)的對象都可作為key或者value。
添加數據應用put(key, value),取出數據應用get(key),這兩個根蒂根基操縱的時候開銷為常數。
Hashtable經由過程initial capacity和load factor兩個參數調劑機能。凡是缺省的load factor 0.75較好地實現了時候和空間的均衡。增大load factor可以節儉空間但響應的查找時候將增大,這會影響像get和put如許的操縱。
應用Hashtable的簡單示例如下,將1,2,3放到Hashtable中,他們的key分別是”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));
要取出一個數,比如2,用響應的key:
Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);
System.out.println(“two = ” + n);
因為作為key的對象將經由過程策畫其散列函數來斷定與之對應的value的地位,是以任何作為key的對象都必須實現hashCode和equals辦法。hashCode和equals辦法持續自根類Object,若是你用自定義的類算作key的話,要相當警惕,遵守散列函數的定義,若是兩個對象雷同,即obj1.equals(obj2)=true,則它們的hashCode必須雷同,但若是兩個對象不合,則它們的hashCode不必然不合,若是兩個不合對象的hashCode雷同,這種現象稱為沖突,沖突會導致操縱哈希表的時候開銷增大,所以盡量定義好的hashCode()辦法,能加快哈希表的操縱。
若是雷同的對象有不合的hashCode,對哈希表的操縱會呈現意想不到的成果(等待的get辦法返回null),要避免這種題目,只須要緊記一條:要同時復寫equals辦法和hashCode辦法,而不要只寫此中一個。
Hashtable是同步的。
HashMap類
HashMap和Hashtable類似,不合之處在於HashMap長短同步的,並且容許null,即null value和null key。,然則將HashMap視為Collection時(values()辦法可返回Collection),其迭代子操縱時候開銷和HashMap的容量成比例。是以,若是迭代操縱的機能相當首要的話,不要將HashMap的初始化容量設得過高,或者load factor過低。
WeakHashMap類
WeakHashMap是一種改進的HashMap,它對key實驗“弱引用”,若是一個key不再被外部所引用,那麼該key可以被GC收受接管。
總結
若是涉及到客棧,隊列等操縱,應當推敲用List,對於須要快速插入,刪除元素,應當應用LinkedList,若是須要快速隨機接見元素,應當應用ArrayList。
若是法度在單線程景象中,或者接見僅僅在一個線程中進行,推敲非同步的類,其效力較高,若是多個線程可能同時操縱一個類,應當應用同步的類。
要希罕重視對哈希表的操縱,作為key的對象要正確復寫equals和hashCode辦法。
盡量返回接口而非實際的類型,如返回List而非ArrayList,如許若是今後須要將ArrayList換成LinkedList時,客戶端代碼不消改變。這就是針對抽象編程。
同步性
Vector是同步的。這個類中的一些辦法包管了Vector中的對象是線程安然的。而ArrayList則是異步的,是以ArrayList中的對象並不是線程安然的。因為同步的請求會影響履行的效力,所以若是你不須要線程安然的湊集那麼應用ArrayList是一個很好的選擇,如許可以避免因為同步帶來的不須要的機能開銷。
數據增長
從內部實現機制來講ArrayList和Vector都是應用數組(Array)來把握湊集中的對象。當你向這兩種類型中增長元素的時辰,若是元素的數量超出了內部數組今朝的長度它們都須要擴大內部數組的長度,Vector缺省景象下主動增長本來一倍的數組長度,ArrayList是本來的50%,所以最後你獲得的這個湊集所占的空間老是比你實際須要的要大。所以若是你要在湊集中保存多量的數據那麼應用Vector有一些上風,因為你可以經由過程設置湊集的初始化大小來避免不須要的資料開銷。
應用模式
在ArrayList和Vector中,從一個指定的地位(經由過程索引)查找數據或是在湊集的末尾增長、移除一個元素所花費的時候是一樣的,這個時候我們用O(1)默示。然則,若是在湊集的其他地位增長或移除元素那麼花費的時候會呈線形增長:O(n-i),此中n代表湊集中元素的個數,i代表元素增長或移除元素的索引地位。為什麼會如許呢?認為在進行上述操縱的時辰湊集中第i和第i個元素之後的所有元素都要履行位移的操縱。這一切意味著什麼呢?
這意味著,你只是查找特定地位的元素或只在湊集的末尾增長、移除元素,那麼應用Vector或ArrayList都可以。若是是其他操縱,你最好選擇其他的湊集操縱類。比如,LinkList湊集類在增長或移除湊集中任何地位的元素所花費的時候都是一樣的?O(1),但它在索引一個元素的應用缺斗勁慢-O(i),此中i是索引的地位.應用ArrayList也很輕易,因為你可以簡單的應用索引來庖代創建iterator對象的操縱。LinkList也會為每個插入的元素創建對象,所有你要熟悉打聽它也會帶來額外的開銷。
最後,在《Practical Java》一書中Peter Haggar建議應用一個簡單的數組(Array)來庖代Vector或ArrayList。尤其是對於履行效力請求高的法度更應如此。因為應用數組(Array)避免了同步、額外的辦法調用和不須要的從頭分派空間的操縱。
文章摘自:
http://edu.21cn.com/linux/g_188_650560-1.htm
http://blog.csdn.net/sunboy_2050/article/details/7667364