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Java常见数据结构特点
ArrayList
- ArrayList底层是基于数组实现
- add、删除元素需要进行元素位移耗性能，但查找和修改块
- 适合不需要频繁添加删除的
链表
- LinkedList 是双链表插入和删除节点快，查找和修改耗时
HashMap
- 1.7之前是数组+链表；1.8之后是数组+链表+红黑树
- 计算key的位置时用的位运算：h & (length-1)，位运算更快
- HashMap对应的key、value是一一对应的唯一的
扩容
- 默认HashMap大小是16，必须是2的倍数
- 加载因子：默认是0.75
- 阈值：0.75 * 16 = 12的时候扩容
- 扩容是为了避免冲突，提升性能，扩容的时候会重新计算哈希，比较耗性能
- 要尽量避免扩容，初始化的时候要设置HashMap的大小，会自动计算到最接近的2的次幂
- HashMap真正初始化的时候是在put的时候，节约内存
- 为什么是2的次幂，是为了计算index：h & (length-1)，后面是1111，计算index更不容易碰撞
- HashMap是用空间换时间
HashMap的一个经典的优化就是初始化时，尽可能的设置要初始化的容量，尽量避免扩容的发生
SparseArray
- 原理是2个数组，key一个数组，value一个数组，key和value一一对应
- key是int，value是object
- key数组是按照大小顺序排，查找的时候是2分查找，提升性能
- remove的时候，不会真的移除，而是会做个标记，这样不用arraycopy，下次再put就是一个赋值操作，提升性能
- 会越用越快，缺点是key只能是int
ArrayMap
- 原理是HashMap+SparseArray，也是2个数组，key数组和value数组，不过key不限于int
- key的计算和HashMap一样，不过有哈希冲突时，没有用链表而是追加到后面
Kotlin中的优化
Kotlin提供了一些优化和特性来简化和高效地操作常见的数据结构，如 List 和 Map。以下是一些针对这些数据结构的优化和特性示例：
List
- Immutable Lists: 使用
listOf()创建不可变列表。 - Mutable Lists: 使用
mutableListOf()创建可变列表。 - 操作符重载: 你可以使用标准库中的高阶函数、扩展函数和操作符重载来高效地操作列表。
// 创建不可变列表
val numbers: List<Int> = listOf(1, 2, 3, 4, 5)
// 创建可变列表
val mutableNumbers: MutableList<Int> = mutableListOf(1, 2, 3)
mutableNumbers.add(4)
// 使用扩展函数
val doubled = numbers.map { it * 2 } // [2, 4, 6, 8, 10]
val filtered = numbers.filter { it > 2 } // [3, 4, 5]
Map
- Immutable Maps: 使用
mapOf()创建不可变映射。 - Mutable Maps: 使用
mutableMapOf()创建可变映射。 - Destructuring: 优化遍历和解构键值对。
// 创建不可变映射
val map: Map<String, Int> = mapOf("a" to 1, "b" to 2, "c" to 3)
// 创建可变映射
val mutableMap: MutableMap<String, Int> = mutableMapOf("x" to 10, "y" to 20)
mutableMap["z"] = 30
// 使用扩展函数
val keys = map.keys // 获取所有的键
val values = map.values // 获取所有的值
// Destructuring
for ((key, value) in map) {
println("Key: $key, Value: $value")
}
特定优化和高级功能
1、Kotlin的序列提供了懒加载特性，有助于处理大量数据。
2、在扩展函数中使用默认参数提高代码可读性和灵活性。
// Lazy Sequence
val lazyList = listOf(1, 2, 3, 4, 5).asSequence()
.filter { it % 2 == 0 }
.map { it * 2 }
.toList()
// 使用默认参数的扩展函数
fun List<Int>.sum(defaultValue: Int = 0): Int {
return this.fold(defaultValue) { acc, i -> acc + i }
}
val sum = listOf(1, 2, 3).sum() // 默认参数，结果是6
val sumWithInitial = listOf(1, 2, 3).sum(10) // 初始值为10，结果是16
通过这些优化和特性，Kotlin使得操作常见数据结构变得更加简洁和高效。同时，通过深入使用Kotlin标准库中的扩展函数和特性，我们也可以大大简化代码并提高其可读性和可维护性。
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