java基础篇 之 集合概述(List)

简介: java基础篇 之 集合概述(List)

image.png

1.list,有序集合,元素可重复


  • LinkedList:底层用链表实现,查找慢,增删快。为什么??
  • ArrayList:底层用数组实现,查找看,增删慢。为什么??
  • Vector:跟ArrayList一样,都是用数组做底层实现,只不过大量使用了synchronized关键字

我们现在就来分析下为什么ArrayList适合于查找,LinkedList适合于增删:


我们先看下ArrayList源码:

 /**
  *默认的容量为10  
  */
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
// 采用的是用数组来实现
transient Object[] elementData
/**
 * 
 * 容量不足时的扩容方法,从这里我们可以看到,当容量不足时,
 * 会进行1.5倍的扩容,即创建一个长度是原长度1.5倍的数组,然后将数据copy过去
 *
 */
private void grow(int minCapacity) {
    // overflow-conscious code
    int oldCapacity = elementData.length;
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
        newCapacity = minCapacity;
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
    // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}

再看下LinedList源码:

transient int size = 0;
/**
 * Pointer to first node.
 * Invariant: (first == null && last == null) ||
 *            (first.prev == null && first.item != null)
 */
transient Node<E> first;
/**
 * Pointer to last node.
 * Invariant: (first == null && last == null) ||
 *            (last.next == null && last.item != null)
 */
transient Node<E> last;

看完源码后,我们再来看下数组跟链表的区别:


数组的特点


在内存中,数组是一块连续的区域。 拿上面的看电影来说,这几个人在电影院必须坐在一起。

数组需要预留空间,在使用前要先申请占内存的大小,可能会浪费内存空间。 比如看电影时,为了保证10个人能坐在一起,必须提前订好10个连续的位置。这样的好处就是能保证10个人可以在一起。但是这样的缺点是,如果来的人不够10个,那么剩下的位置就浪费了。如果临时有多来了个人,那么10个就不够用了,这时可能需要将第11个位置上的人挪走,或者是他们11个人重新去找一个11连坐的位置,效率都很低。如果没有找到符合要求的作为,那么就没法坐了。

插入数据和删除数据效率低,插入数据时,这个位置后面的数据在内存中都要向后移。删除数据时,这个数据后面的数据都要往前移动。 比如原来去了5个人,然后后来又去了一个人要坐在第三个位置上,那么第三个到第五个都要往后移动一个位子,将第三个位置留给新来的人。 当这个人走了的时候,因为他们要连在一起的,所以他后面几个人要往前移动一个位置,把这个空位补上。

随机读取效率很高。因为数组是连续的,知道每一个数据的内存地址,可以直接找到给地址的数据。

并且不利于扩展,数组定义的空间不够时要重新定义数组。


链表的特点


在内存中可以存在任何地方,不要求连续。 在电影院几个人可以随便坐。

每一个数据都保存了下一个数据的内存地址,通过这个地址找到下一个数据。 第一个人知道第二个人的座位号,第二个人知道第三个人的座位号……

增加数据和删除数据很容易。 再来个人可以随便坐,比如来了个人要做到第三个位置,那他只需要把自己的位置告诉第二个人,然后问第二个人拿到原来第三个人的位置就行了。其他人都不用动。

查找数据时效率低,因为不具有随机访问性,所以访问某个位置的数据都要从第一个数据开始访问,然后根据第一个数据保存的下一个数据的地址找到第二个数据,以此类推。 要找到第三个人,必须从第一个人开始问起。不指定大小,扩展方便。链表大小不用定义,数据随意增删。


看完上面的话,我相信大家不难理解为什么ArrayList适合查询,LinkedList适合增删了,但是我们需要注意的是:


LinkedList所说的增删快,实际上是指的是从头部或者尾部增删,而不是随机指定位置的增删,从之前的源码我们可以看到,指定位置的增删,是先要查找到那个元素的,这是很费时间的。


/

相关文章
|
16天前
|
存储 缓存 安全
Java 集合江湖:底层数据结构的大揭秘!
小米是一位热爱技术分享的程序员,本文详细解析了Java面试中常见的List、Set、Map的区别。不仅介绍了它们的基本特性和实现类,还深入探讨了各自的使用场景和面试技巧,帮助读者更好地理解和应对相关问题。
36 5
|
29天前
|
存储 缓存 安全
Java 集合框架优化:从基础到高级应用
《Java集合框架优化:从基础到高级应用》深入解析Java集合框架的核心原理与优化技巧,涵盖列表、集合、映射等常用数据结构,结合实际案例,指导开发者高效使用和优化Java集合。
40 4
|
1月前
|
Java
Java 8 引入的 Streams 功能强大,提供了一种简洁高效的处理数据集合的方式
Java 8 引入的 Streams 功能强大,提供了一种简洁高效的处理数据集合的方式。本文介绍了 Streams 的基本概念和使用方法,包括创建 Streams、中间操作和终端操作,并通过多个案例详细解析了过滤、映射、归并、排序、分组和并行处理等操作,帮助读者更好地理解和掌握这一重要特性。
35 2
|
1月前
|
存储 Java
判断一个元素是否在 Java 中的 Set 集合中
【10月更文挑战第30天】使用`contains()`方法可以方便快捷地判断一个元素是否在Java中的`Set`集合中,但对于自定义对象,需要注意重写`equals()`方法以确保正确的判断结果,同时根据具体的性能需求选择合适的`Set`实现类。
|
1月前
|
安全 Java
Java多线程集合类
本文介绍了Java中线程安全的问题及解决方案。通过示例代码展示了使用`CopyOnWriteArrayList`、`CopyOnWriteArraySet`和`ConcurrentHashMap`来解决多线程环境下集合操作的线程安全问题。这些类通过不同的机制确保了线程安全,提高了并发性能。
|
1月前
|
存储 Java 开发者
在 Java 中,如何遍历一个 Set 集合?
【10月更文挑战第30天】开发者可以根据具体的需求和代码风格选择合适的遍历方式。增强for循环简洁直观,适用于大多数简单的遍历场景;迭代器则更加灵活,可在遍历过程中进行更多复杂的操作;而Lambda表达式和`forEach`方法则提供了一种更简洁的函数式编程风格的遍历方式。
|
1月前
|
Java 开发者
|
2月前
|
安全 Java 程序员
深入Java集合框架:解密List的Fail-Fast与Fail-Safe机制
本文介绍了 Java 中 List 的遍历和删除操作,重点讨论了快速失败(fail-fast)和安全失败(fail-safe)机制。通过普通 for 循环、迭代器和 foreach 循环的对比,详细解释了各种方法的优缺点及适用场景,特别是在多线程环境下的表现。最后推荐了适合高并发场景的 fail-safe 容器,如 CopyOnWriteArrayList 和 ConcurrentHashMap。
69 5
|
2月前
|
Java 程序员 编译器
Java|如何正确地在遍历 List 时删除元素
从源码分析如何正确地在遍历 List 时删除元素。为什么有的写法会导致异常,而另一些不会。
46 3
|
2月前
|
Java 程序员
Java|List.subList 踩坑小记
不应该仅凭印象和猜测,就开始使用一个方法,至少花一分钟认真读完它的官方注释文档。
29 1