Java数据结构--List、Set和Map-编程知识

Java数据结构--List、Set和Map

一、概述

数组

数组存储区间是连续的，占用内存严重，故空间复杂的很大。但数组的二分查找时间复杂度小，为O(1)；数组的特点是：寻址容易，插入和删除困难；

链表

链表存储区间离散，占用内存比较宽松，故空间复杂度很小，但时间复杂度很大，为O(N);链表的特点是：寻址困难，插入和删除容易。

哈希表

既满足了数据的查找方便，也不占用太多的内容空间，使用十分方便

Android中常用的数据结构包括List、Set和Map这三大类的集合；

其中List和Set属于Collection，List可以存放重复的数据，Set不可以，Map是key-value键值对。

集合的关系类图：

二、List

特点：

元素有序，且可重复

扩容：

初始容量10，负载因子0.5，扩容增量0.5倍
新容量 = 原容量 + 原容量 * 0.5。如 ArrayList的容量为10，一次扩容后是容量为15

实现：

ArrayList

特点：

内部基于数组实现
支持动态扩容，超出容量自动扩容
根据索引随机访问快，随机插入和删除慢
线程不安全

初始化和赋值：
//方式一：ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();String str1 = String("test1");String str2 = String("test2");list.add(str1);list.add(str2);//方式二：ArrayList<String> list = new ArrayList<String>() {{add("test1");add("test2");}};
3.遍历：
        //for循环方式for (String str : list) {}//迭代器方式Iterator<String> iter = list.iterator();while (iter.hasNext()) {String next = iter.next();}
4.常见问题：在遍历的过程中删除Item元素

如果采用for循环的方式去删除元素，会出现删除的元素并没有完全被删除，或者出现ConcurrentModificationException异常

解决方案：使用遍历器iterator进行遍历删除

Linked List

特点：

以双向链表实现，链表无容量限制，一个元素中保存了上一个元素和下一个元素的的索引
允许元素为null
线程不安全
元素随机的增删快，只需要调整节点指向即可；随机查找可能会慢，从链头开始寻找，找下一个的引用

使用场景：

可用作堆栈（stack）、队列（queue）或双向队列（deque）

Vector

特点：

底层由数组实现，主要实现和ArrayList差不多
内部使用了synchronized关键字，实现了线程安全访问但性能有些降低，
线程安全，性能低

CopyOnWriteArrayList

特点：

写时复制
线程安全
适合于读多，写少的场景
写时复制出一个新的数组，完成插入、修改或者移除操作后将新数组赋值给array
比Vector性能高
实现了List接口，使用方式与ArrayList类似

三、Set

特点：

元素无序，且不可重复

扩容：

初始容量16，负载因子0.75，扩容增量1倍

实现：

HashSet

特点：

不保持插入顺序
没有重复对象
通过Map实现的，只用到了键，没有用到值。因为Map是通过键值对的形式存在的，键不能重复而值可以重复
按照哈希算法来存取集合中的对象
非线程安全

使用场景：

用HashSet对List中相同的元素进行去重
    private static <T> List<T> removeSame(List<T> list) {Set<T> set = new HashSet<>();set.addAll(list);List<T> listSingle = new ArrayList<>();for (T s : set) {listSingle.add(s);}return listSingle;}