Java 集合类整理
2016-03-30 16:49
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Array和ArrayList区别
精辟阐述可以将 ArrayList想象成一种“会自动扩增容量的Array”。
Array([]):最高效;但是其容量固定且无法动态改变;
ArrayList: 容量可动态增长;但牺牲效率;
建议
基于效率和类型检验,应尽可能使用Array,无法确定数组大小时才使用ArrayList!
不过当你试着解决更一般化的问题时,Array的功能就可能过于受限。
Java中一切皆对象,Array也是对象。不论你所使用得Array型别为何,
Array名称本身实际上是个reference,指向heap之内得某个实际对象。
这个对象可经由“Array初始化语法”被自动产生,也可以以new表达式手动产生。
Array可做为函数返回值,因为它本身是对象的reference;
对象数组与基本类型数组在运用上几乎一模一样,唯一差别在于,前者持有得是reference,后者直接持有基本型别之值;
例如:
string [] staff=new string[100];
int [] num=new int[
容器所持有的其实是一个个reference指向Object,进而才能存储任意型别。当然这不包括基本型别,因为基本型别并不继承自任何classes。
面对Array,我们可以直接持有基本型别数值的Array(例如:int []
num;),也可以持有reference(指向对象)的Array;但是容器类仅能持有reference(指向对象),若要将基本型别置于容器内,需要使用wrapper类。但是wrapper类使用起来可能不很容易上手,此外,primitives
Array的效率比起“容纳基本型别之外覆类(的reference)”的容器好太多了。
当然,如果你的操作对象是基本型别,而且需要在空间不足时自动扩增容量,Array便不适合,此时就得使用外覆类的容器了。
某些情况下,容器类即使没有转型至原来的型别,仍然可以运作无误。有一种情况尤其特别:编译器对String
class提供了一些额外的支持,使它可以平滑运作。
对数组的一些基本操作,像排序、搜索与比较等是很常见的。因此在Java中提供了Arrays类协助这几个操作:sort(),binarySearch(),equals(),fill(),asList().
不过Arrays类没有提供删除方法,而ArrayList中有remove()方法,不知道是否是不需要在Array中做删除等操作的原因(因为此时应该使用链表)。
ArrayList的使用也很简单:产生ArrayList,利用add()将对象置入,利用get(i)配合索引值将它们取出,set(i, num)将下标为i的元素修改为num。这一切就和Array的使用方式完全相同,只不过少了[]而已。
Array参考资料
效率数组扩容是对ArrayList效率影响比较大的一个因素。
每当执行Add、AddRange、Insert、InsertRange等添加元素的方法,都会检查内部数组的容量是否不够了,如果是,它就会以当前容量的两倍来重新构建一个数组,将旧元素Copy到新数组中,然后丢弃旧数组,在这个临界点的扩容操作,应该来说是比较影响效率的。
ArrayList是Array的复杂版本
ArrayList内部封装了一个Object类型的数组,从一般的意义来说,它和数组没有本质的差别,甚至于ArrayList的许多方法,如Index、IndexOf、Contains、Sort等都是在内部数组的基础上直接调用Array的对应方法。
类型识别
ArrayList存入对象时,抛弃类型信息,所有对象屏蔽为Object,编译时不检查类型,但是运行时会报错。
ArrayList与数组的区别主要就是由于动态增容的效率问题了
ArrayList可以存任何Object,如String等
Collection与Collections的区别
Collections是个java.util下的类,它包含有各种有关集合操作的静态方法。Collection是个java.util下的接口,它是各种集合结构的父接口。
List, Set, Map是否继承自Collection接口? List,Set是 Map不是
PriorityQueue
其实是大根堆和小根堆PriorityQueue<Integer> minHeap = new PriorityQueue<>(); //heap is a minimal heap by default PriorityQueue<Integer> maxHeap = new PriorityQueue<>(Collections.reverseOrder()); //change to a maximum heap
Set实现原理
TreeSet中有一个NavigableMap,这个Map继承了SortedMap,保证按照键来排序。其实是依赖于TreeMap->NavigableMap:
public TreeSet() { this(new TreeMap<E,Object>()); }
HashSet是依赖于HashMap的:
public HashSet() { map = new HashMap<>(); }
Queue的不同实现
如果不需要并发支持,为了FIFO的顺序,选择ArrayDeque;
为了优先级的顺序,PriorityQueue
如果首先要求线程安全,然后才考虑顺序。
如果又需要priority或delay 排序,那么必须分别选择PriorityBlockingQueue或DelayQueue。
如果又需要堵塞方法,这通常是为了生产者-消费者。然而,不需要堵塞方法或有界队列,那么选择高效的、自由等待的ConcurrentLinkedQueue。
为了支持生产者-消费者,你需要一个阻塞队列,然后思考是否需要缓存数据或你所需要的就是在线程间交换数据。
如果你不需要缓存,那么SynchronousQueue是一个高效的选择,同时保留FIFO blocking 实现。
我们还剩下LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue。
如果你不确定队列的大小,那么你就可以选择LinkedBlockingQueue,因为ArrayBlockingQueue总是有固定大小的。
将这两个类用作有界队列使用,他们的性能特性是相同的,但对于并发则是不同的。
如果有超过3到5个线程同时使用,LinkedBlockingQueue的执行性能要比ArrayBlockingQueue好。
这也符合LinkedBlockingQueue对对头和队尾采用
独立的锁的特性,也就是允许同时对两端更新。
另一方面,对于每次插入ArrayBlockingQueue不得不分配一个新的对象。
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