java 集合存儲開始時間結束時間 java集合的时间复杂度

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柳随风 2024-05-17 15:59:07

文章标签 java 集合存儲開始時間結束時間数据结构与算法 java 时间复杂度 List 文章分类 Java 后端开发

集合、数据结构、时间复杂度

1、集合

1.1 概述

java集合分为三种类型，List、set和Map。List有序，可以重复。Set无序不重复。Map是Key-value对类型，其中Key具有set的特点。

1.2 List

List java中有ArrayList和LinkedList两种实现。

ArrayList
通过数组来实现，擅长读操作，有容量概念，扩容发展50%。
LinkedList
内部通过链表实现，通过指针实现，检索的对象时从两头检索，看索引位于哪个半段范围中。内部存放了首尾两个节点，元素通过node连接在一起。Node由item 、 prev、 next构成，检索最坏情况不会超过半数。
性能评测

	Arraylist	LinedList	结论
写(100w)	90,255ms	40ms	200x
读(5wth)	0.036,538ms	0.637,157ms	20x

1.3 Map

map是通过key-value关联起来的映射构成的集合。其中key具有set的特点。java中Map有HashMap和TreeMap。

HashMap

内部通过数组+链表实现

class HashMap{
  //
  transient Node<K,V>[] table;
  //
  static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
    final int hash;
    final K key;
    V value;
    Node<K,V> next;
  }
}
class HashMap{
  //
  transient Node<K,V>[] table;
  //
  static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
    final int hash;
    final K key;
    V value;
    Node<K,V> next;
  }
}

Hashmap put流程为

int newhash = 获取key的新hash；
通过新hash定位桶的坐标；
if(坐标位为空?){
  在该位置创建节点 ；
}
else{
  if(新hash相同?){
   if(key是同一对象?){
       key相同，覆盖value的值。
   }
   else{
       if(key的equals是否相同?){
           key相同，覆盖value
       }
       else{
           继续寻找下一个Node；
       }
   }
  }
  else{
   继续找下一个Node；
  }
}
int newhash = 获取key的新hash；
通过新hash定位桶的坐标；
if(坐标位为空?){
  在该位置创建节点 ；
}
else{
  if(新hash相同?){
   if(key是同一对象?){
       key相同，覆盖value的值。
   }
   else{
       if(key的equals是否相同?){
           key相同，覆盖value
       }
       else{
           继续寻找下一个Node；
       }
   }
  }
  else{
   继续找下一个Node；
  }
}

新hash计算方法
旧hash码的高低16位做异或运算，实现计算结果的更加分散，高位右移是想让更多的特征值参与进来。

static final int hash(Object key) {
  int h;
  return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
static final int hash(Object key) {
  int h;
  return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

TreeMap
内部通过红黑二叉树实现，具体见我的数据结构一文。

作业

设计一个类Person含有height、weight、age和blood是整数属性，实现hashcode方法，将四个属性编排到一个整数中作为hashcode.
答：

class Person{
 private int height ;
     private int weight ;
     private int age ;
     private int blood ;

     public int hashCode(){
     return (height & 0xff) << 24
                 | (weight & 0xff) << 16
                 | (age & 0xff) << 8
                 | (blood & 0xff) << 0 ;
    }

     public boolean equals(Object o){
     if(o == null || o.getClass() != Person.class)
          return false ;
         return this.hashCode() == o.hashCode() ;
    }
}
class Person{
 private int height ;
     private int weight ;
     private int age ;
     private int blood ;

     public int hashCode(){
     return (height & 0xff) << 24
                 | (weight & 0xff) << 16
                 | (age & 0xff) << 8
                 | (blood & 0xff) << 0 ;
    }

     public boolean equals(Object o){
     if(o == null || o.getClass() != Person.class)
          return false ;
         return this.hashCode() == o.hashCode() ;
    }
}