Java集合的10个最常见问题

简介:

什么时候优先选择LinkedList,而不是ArrayList

ArrayList本质上是一个数组,它的元素可以直接通过索引访问。但是,当数组满的时候,需要申请新的更大的数组空间,并将所有元素复制到新数组中,这将花费O(n)的时间。另外,插入和删除元素需要移动数组中的其它元素,这也许是ArrayList最大的劣势。

LinkedList是一个双向链表,因此,当访问链表中间的元素的时候,它需要从链表的头结点处开始搜索。但好的一方面是,对于插入和删除操作,LinkedList相对更快,因为它只需要改变链表的局部位置。

总的来说,在最差情况下,两者的时间复杂度比较如下:

                           | Arraylist | LinkedList
 ------------------------------------------
 get(index)           |    O(1)   |   O(n)
 add(E)                 |    O(n)   |   O(1)
 add(E, index)       |    O(n)   |   O(n)
 remove(index)     |    O(n)   |   O(n)
 Iterator.remove() |    O(n)   |   O(1)
 Iterator.add(E)     |    O(n)   |   O(1)

除了运行时间外,内存空间的使用也应该被考虑,特别是对于大的列表。在LinkedList中,每个节点需要两个额外的指针指向前节点和后节点,然而ArrayList只需要一个存放元素的数组即可。

其它List之间的比较,可查阅:【Simple Java】ArrayList vs LinkedList vs Vector

迭代遍历集合的时候,正确的删除元素

在迭代集合的时候,唯一正确的方法修改集合的方法是通过Iterator.remove()方法,如下示例:

Iterator<Integer> itr = list.iterator();
while(itr.hasNext()) {
    // do something
    itr.remove();
}

另外,举一个常见的错误代码:

1
2
3
for (Integer i: list) {
     list.remove(i);
}

 运行以上错误代码,你将会得到ConcurrentModificationException异常,这是因为以上代码产生了一个迭代器(由for语句产生)去遍历列表,但是同时,列表被修改了(通过Iterator.remove())。在Java中,一个线程在迭代遍历集合的过程中,是不允许另外一个线程去修改集合的。

怎样将List转成int[]

最简单的方法是使用Apache Commons Lang库下的ArrayUtils工具类,如下:

int[] array = ArrayUtils.toPrimitive(list.toArray(new Integer[0]));

在JDK中,没有捷径去做以上转换。注意你不能使用List.toArray()方法,因为这将会把List转成Integer[]。正确的方法如下:

int[] array = new int[list.size()];
for(int i=0; i < list.size(); i++) {
    array[i] = list.get(i);
}

怎样将int[]转成List

最简单的方法仍然是使用Apache Commons Lang的ArrayUtils工具类,如下:

List list = Arrays.asList(ArrayUtils.toObject(array));

在JDK中,仍然没有捷径,只能使用如下方法:

int[] array = {1,2,3,4,5};
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
for(int i: array) {
    list.add(i);
}

什么是过滤集合最好的方法

同样,你可以使用第三方库,如google的Guava库或Apache Commons Lang去实现这个功能,两者都提供了filter()方法(Guava的Collections2或Apache的CollectionUtils类)。filter()方法会返回匹配的元素。

在JDK中,这将会变得困难,好消息是,在java 8中,增加了Predicate接口,可以实现该功能。但是现在,我们只能使用迭代器去遍历整个集合:

复制代码
Iterator<Integer> itr = list.iterator();
while(itr.hasNext()) {
    int i = itr.next();
    if (i > 5) { // filter all ints bigger than 5
        itr.remove();
    }
}
复制代码

当然,你可以模仿Guava或Apache的操作方法,通过引入一个新的接口Predicate,这可能是高级开发人员才会做的事,如下:

复制代码
public interface Predicate<T> {
    boolean test(T o);
}
public static <T> void filter(Collection<T> collection, Predicate<T> predicate) {
    if ((collection != null) && (predicate != null)) {
        Iterator<T> itr = collection.iterator();
        while(itr.hasNext()) {
            T obj = itr.next();
            if (!predicate.test(obj)) {
                itr.remove();
            }
        }
    }
}
复制代码

然后,我们使用如下代码去过滤集合:

filter(list, new Predicate<Integer>() {
    public boolean test(Integer i) {
        return i <= 5;
    }
});

List转Set最简单的方法

有两种方法来实现该功能,取决于你如何定义“相等”。第一种方法将list存入HashSet,元素的重复主要由hashCode()来区分,大多数情况下,这是可行的。但是,如果你需要自己定义相等的比较方式,最好使用第二种方法,定义自己的比较器。

Set<Integer> set = new HashSet<Integer>(list);
Set<Integer> set = new TreeSet<Integer>(aComparator);
set.addAll(list);

ArrayList中删除重复元素

这个问题和上一个很像,如果你不关心ArrayList中元素的顺序的话,一个聪明的方法是通过将list元素存入set集合中来去除重复元素,然后将set集合的元素移回到List中。如下代码:

ArrayList** list = ... // initial a list with duplicate elements
Set<Integer> set = new HashSet<Integer>(list);
list.clear();
list.addAll(set);

如果你关心元素的顺序的话,可以使用标准JDK中的LinkedHashSet来实现该功能。

对集合排序

Java中有几种方式来维持集合中元素的顺序,它们提供了默认的排序顺序或者通过指定比较器来排序。不过即使是默认的排序,集合中的任何元素也需要实现Comparable接口。

  • Collections.sort()方法能够对一个List集合进行排序,正如javadoc中描述的,这种排序方法是稳定且能保证排序性能为n log(n)
  • PriorityQueue为一个有序队列,它与Collections.sort()的区别是PriorityQueue队列一直是有序的,但是你只能访问队头和队尾,不能随即访问元素,如PriorityQueue.get(4)之类的操作。
  • 如果集合中没有重复的元素,TreeSet是另外一种选择。跟PriorityQueue类似,它能一直维护元素的顺序,你能直接获取TreeSet中的第一个和最后一个元素,但是你仍然不能随即访问集合中的元素。

简单的说,Collections.sort()提供了对List的一次性排序,PriorityQueue和TreeSet能一直维持集合中元素的顺序,但是不能随即访问元素。

Collections.emptyList()与直接new一个实例的区别

该问题也适用于emptyMap()和emptySet()。

这两种方式都返回了一个空集合,但是Collections.emptyList()返回的是一个不可变集合,意味着你不能往这个空集合新增元素。事实上,每次调用Collections.emptyList()并不会创建一个空集合,而是复用已经存在的空集合实例。如果你熟悉单例模式的话,你应该知道我所说的,如果你频繁调用的话,这将会提供更好的性能。

Collections.copy方法

有两种方法讲一个List集合拷贝到另外一个List集合,其中一种是使用ArrayList的构造方法,如下:

ArrayList<Integer> dstList = new ArrayList<Integer>(srcList);

另一种是使用Collections.copy()方法(如下),注意第一行,我们分配了一个和源List集合长度相等的初始容量。

ArrayList<Integer> dstList = new ArrayList<Integer>(srcList.size());
Collections.copy(dstList, srcList);

这两种方法都使用浅拷贝,那么这两种方法的区别是什么呢?

  • 首先,当目标集合没有足够的空间存放源集合中的元素时,Collections.copy()方法不会对目标集合扩容,它会抛出一个IndexOutOfBoundsException异常。
  • Collections.copy()的参数类型只能是List接口的实现类,而ArrayList的构造方法可以接受Collection接口的实现类作为入参,因此更加普通。
本文转自风一样的码农博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/chenpi/p/5552901.html,如需转载请自行联系原作者
相关文章
|
2月前
|
安全 Java 容器
【Java集合类面试二十七】、谈谈CopyOnWriteArrayList的原理
CopyOnWriteArrayList是一种线程安全的ArrayList,通过在写操作时复制新数组来保证线程安全,适用于读多写少的场景,但可能因内存占用和无法保证实时性而有性能问题。
|
2月前
|
存储 安全 Java
【Java集合类面试二十五】、有哪些线程安全的List?
线程安全的List包括Vector、Collections.SynchronizedList和CopyOnWriteArrayList,其中CopyOnWriteArrayList通过复制底层数组实现写操作,提供了最优的线程安全性能。
|
2月前
|
Java
【Java集合类面试二十八】、说一说TreeSet和HashSet的区别
HashSet基于哈希表实现,无序且可以有一个null元素;TreeSet基于红黑树实现,支持排序,不允许null元素。
|
2月前
|
Java
【Java集合类面试二十三】、List和Set有什么区别?
List和Set的主要区别在于List是一个有序且允许元素重复的集合,而Set是一个无序且元素不重复的集合。
|
2月前
|
Java
【Java集合类面试二十六】、介绍一下ArrayList的数据结构?
ArrayList是基于可动态扩展的数组实现的,支持快速随机访问,但在插入和删除操作时可能需要数组复制而性能较差。
|
2月前
|
存储 Java 索引
【Java集合类面试二十四】、ArrayList和LinkedList有什么区别?
ArrayList基于动态数组实现,支持快速随机访问;LinkedList基于双向链表实现,插入和删除操作更高效,但占用更多内存。
|
20天前
|
安全 Java API
【Java面试题汇总】Java基础篇——String+集合+泛型+IO+异常+反射(2023版)
String常量池、String、StringBuffer、Stringbuilder有什么区别、List与Set的区别、ArrayList和LinkedList的区别、HashMap底层原理、ConcurrentHashMap、HashMap和Hashtable的区别、泛型擦除、ABA问题、IO多路复用、BIO、NIO、O、异常处理机制、反射
【Java面试题汇总】Java基础篇——String+集合+泛型+IO+异常+反射(2023版)
|
9天前
|
存储 安全 Java
Java 常用集合分类
Java 常用集合分类
13 2
|
2月前
|
Java
用JAVA架建List集合为树形结构的代码方法
这段代码定义了一个表示树形结构的 `Node` 类和一个用于构建树形结构的 `TreeController`。`Node` 类包含基本属性如 `id`、`pid`、`name` 和 `type`,以及子节点列表 `children`。`TreeController` 包含初始化节点列表并将其转换为树形结构的方法。通过过滤和分组操作实现树形结构的构建。详情可见:[代码示例链接1](http://www.zidongmutanji.com/zsjx/43551.html),[代码效果参考链接2](https://www.257342.com/sitemap/post.html)。
32 5
|
2月前
|
存储 Java 程序员
Java中的集合框架:从入门到精通
【8月更文挑战第30天】在Java的世界里,集合框架是一块基石,它不仅承载着数据的存储和操作,还体现了面向对象编程的精髓。本篇文章将带你遨游Java集合框架的海洋,从基础概念到高级应用,一步步揭示它的奥秘。你将学会如何选择合适的集合类型,掌握集合的遍历技巧,以及理解集合框架背后的设计哲学。让我们一起探索这个强大工具,解锁数据结构的新视角。
下一篇
无影云桌面