ArrayList、LinkedList、Vector
来源:互联网 发布:广电网络三网融合wifi 编辑:程序博客网 时间:2024/06/11 06:10
Collection接口中有两个常用的子接口:List(列表),Set(集)。
List:可存放重复元素,元素存取是有序的。
ArrayList:底层为数组结构。查询速度快。增删稍慢。线程不同步。
LinkedList:底层为链表结构。增删速度快,查询稍慢。线程不同步
Vector:底层为数组结构。线程同步。被ArrayList替代了。因为效率低。
Set:不可以存放重复元素,元素存取是无序的
HashSet:数据结构是哈希表。线程不同步。hashCode和equals
TreeSet:可以对Set集合中的元素进行排序,数据结构为二叉树
实现Comparable接口,覆盖compareTo(Object obj)方法
实现Comparator接口,覆盖compare(Object o1,Object o2)方法
Map:存储键值对,键不可以重复,值可以重复。
取出map集合元素的两种方式方法keySet()和entrySet()
Hashtable: 数据结构为哈希表,不可以存入null键null值,线程同步。
HashMap:数据结构为哈希表,允许使用 null 值和 null 键,线程不同步。
TreeMap:数据结构为二叉树。线程不同步。
用于给map集合中的键进行排序(排序方法和TreeSet一样,实现comparable和comparator两个接口即可)。
注:其实Set底层就是使用了Map集合
ArrayList LinkedList 线程均不安全,效率高
ArryList 查询快,增删慢
LinkedList 查询慢,增删快
当需要【查询较多数据】时使用 ArrayList
当需要【删除较多数据】时使用LinkedList
Vector线程安全,效率低。链表结构 现在很少用, 查询快,增删慢
1. List概述
List,就如图名字所示一样,是元素的有序列表。当我们讨论List时,将其与Set作对比是一个很好的办法,Set集合中的元素是无序且唯一的。下图是Collection的类继承图,从图中你可以对本文所讨论的知识有大致的了解.
从图中可以看出,这三者都实现了List 接口.所有使用方式也很相似,主要区别在于因为实现方式的不同,所以对不同的操作具有不同的效率。
ArrayList 是一个可改变大小的数组.当更多的元素加入到ArrayList中时,其大小将会动态地增长.内部的元素可以直接通过get与set方法进行访问,因为ArrayList本质上就是一个数组.
LinkedList 是一个双链表,在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能.但在get与set方面弱于ArrayList.
当然,这些对比都是指数据量很大或者操作很频繁的情况下的对比,如果数据和运算量很小,那么对比将失去意义.
Vector 和ArrayList类似,但属于强同步类。如果你的程序本身是线程安全的(thread-safe,没有在多个线程之间共享同一个集合/对象),那么使用ArrayList是更好的选择。
Vector和ArrayList在更多元素添加进来时会请求更大的空间。Vector每次请求其大小的双倍空间,而ArrayList每次对size增长50%.
而 LinkedList 还实现了 Queue 接口,该接口比List提供了更多的方法,包括 offer(),peek(),poll()等.
注意: 默认情况下ArrayList的初始容量非常小,所以如果可以预估数据量的话,分配一个较大的初始值属于最佳实践,这样可以减少调整大小的开销。
3. ArrayList示例
- public static void testArrayList() {
- ArrayList<Integer> al = new ArrayList<Integer>();
- al.add(3);
- al.add(2);
- al.add(1);
- al.add(4);
- al.add(5);
- al.add(6);
- al.add(6);
- Iterator<Integer> iter1 = al.iterator();
- while(iter1.hasNext()){
- System.out.println(iter1.next());
- }
- }
- public static void testLinkedList() {
- LinkedList<Integer> ll = new LinkedList<Integer>();
- ll.add(3);
- ll.add(2);
- ll.add(1);
- ll.add(4);
- ll.add(5);
- ll.add(6);
- ll.add(6);
- Iterator<Integer> iter2 = ll.iterator();
- while(iter2.hasNext()){
- System.out.println(iter2.next());
- }
- }
5. Vector
Vector和ArrayList几乎是完全相同的,唯一的区别在于Vector是同步类(synchronized).因此,开销就比ArrayList要大.正常情况下,大多数的Java程序员使用ArrayList而不是Vector,因为同步完全可以由程序员自己来控制。
6. ArrayList与LinkedList性能对比
时间复杂度对比如下:
* 表中的 add() 代表 add(E e),而 remove()代表 remove(int index)'
- ArrayList 对于随机位置的add/remove,时间复杂度为 O(n),但是对于列表末尾的添加/删除操作,时间复杂度是 O(1).
- LinkedList对于随机位置的add/remove,时间复杂度为 O(n),但是对于列表 末尾/开头 的添加/删除操作,时间复杂度是 O(1).
我使用下面的代码来测试他们的性能:
- public static void testPerformance() {
- ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
- LinkedList<Integer> linkedList = new LinkedList<Integer>();
- int
- times = 10 * 1000;
- // times = 100 * 1000;
- // times = 1000 * 1000;
- System.out.println("Test times = " + times);
- System.out.println("-------------------------");
- // ArrayList add
- long startTime = System.nanoTime();
- for (int i = 0; i < times; i++) {
- arrayList.add(i);
- }
- long endTime = System.nanoTime();
- long duration = endTime - startTime;
- System.out.println(duration + " <--ArrayList add");
- // LinkedList add
- startTime = System.nanoTime();
- for (int i = 0; i < times; i++) {
- linkedList.add(i);
- }
- endTime = System.nanoTime();
- duration = endTime - startTime;
- System.out.println(duration + " <--LinkedList add");
- System.out.println("-------------------------");
- // ArrayList get
- startTime = System.nanoTime();
- for (int i = 0; i < times; i++) {
- arrayList.get(i);
- }
- endTime = System.nanoTime();
- duration = endTime - startTime;
- System.out.println(duration + " <--ArrayList get");
- // LinkedList get
- startTime = System.nanoTime();
- for (int i = 0; i < times; i++) {
- linkedList.get(i);
- }
- endTime = System.nanoTime();
- duration = endTime - startTime;
- System.out.println(duration + " <--LinkedList get");
- System.out.println("-------------------------");
- // ArrayList remove
- startTime = System.nanoTime();
- for (int i = times - 1; i >= 0; i--) {
- arrayList.remove(i);
- }
- endTime = System.nanoTime();
- duration = endTime - startTime;
- System.out.println(duration + " <--ArrayList remove");
- // LinkedList remove
- startTime = System.nanoTime();
- for (int i = times - 1; i >= 0; i--) {
- linkedList.remove(i);
- }
- endTime = System.nanoTime();
- duration = endTime - startTime;
- System.out.println(duration + " <--LinkedList remove");
- }
- Test times = 10000
- -------------------------
- 1469985 <--ArrayList add
- 3530491 <--LinkedList add
- -------------------------
- 593678 <--ArrayList get
- 86914251 <--LinkedList get
- -------------------------
- 625651 <--ArrayList remove
- 2164320 <--LinkedList remove
- Test times = 100000
- -------------------------
- 11480805 <--ArrayList add
- 26384338 <--LinkedList add
- -------------------------
- 714072 <--ArrayList get
- 10040809061 <--LinkedList get
- -------------------------
- 1203935 <--ArrayList remove
- 1595905 <--LinkedList remove
- 在 1000*1000次的运行中,很长时间过后, LinkedList的get日志还没有打印出来,大概是15分钟左右,结果还是没有出来.
- Test times = 1000000
- -------------------------
- 132632998 <--ArrayList add
- 322885939 <--LinkedList add
- -------------------------
- 3690752 <--ArrayList get
- 1520315361147 <--LinkedList get
- -------------------------
- 8750043 <--ArrayList remove
- 13872885 <--LinkedList remove
他们性能的差异相当明显,LinkedList在 add和remove 上更快,而在get上更慢(原文是这样的).
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