Java对象集合大到小排序 java集合对应的数据结构

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编程之翼 2024-02-10 00:39:57

文章标签 Java对象集合大到小排序 java 数组 List 数据 文章分类 Java 后端开发

Java中的集合包含多种数据结构，如链表、队列、哈希表等。从类的继承结构来说，可以分为两大类，一类是继承自Collection接口，这类集合包含List、Set和Queue等集合类。另一类是继承自Map接口，这主要包含了哈希表相关的集合类。

一、继承Collection接口

Java对象集合大到小排序 java集合对应的数据结构_List

1. List

List （有序，可重复）

常用的实现List接口的主要有ArrayList、Vector、LinkedList 三个，通过查看jdk底层源码实现，进行简单的要点总结：

（1）ArrayList

ArrayList是List使用中最常用的实现类，它的查询速度快，效率高，但增删慢，线程不安全。

ArrayList底层实现采用的数据结构是数组，并且数组默认大小为10

Java对象集合大到小排序 java集合对应的数据结构_List_02

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
    // 版本号
    private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;
    // 缺省容量
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
    // 空对象数组
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
    // 缺省空对象数组
    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
    // 元素数组
    transient Object[] elementData;
    // 实际元素大小，默认为0
    private int size;
    // 最大数组容量
    private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
}

类的构造函数：指定elementData数组的大小，不允许初始化大小小于0，否则抛出异常。

Java对象集合大到小排序 java集合对应的数据结构_数组_03

public ArrayList(int initialCapacity) {
        if (initialCapacity > 0) { // 初始容量大于0
            this.elementData = new Object[initialCapacity]; // 初始化元素数组
        } else if (initialCapacity == 0) { // 初始容量为0
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; // 为空对象数组
        } else { // 初始容量小于0，抛出异常
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        }
    }

扩容机制

Java对象集合大到小排序 java集合对应的数据结构_数组_04

在这里补充下，很多朋友没接触太多的位移，位移相当于/2只不过效率更高些。所以扩容机制是原来的1.5倍

　ArrayList有其特殊的应用场景，与LinkedList相对应。其优点是随机读取，缺点是插入元素时需要移动大量元素，效率不太高。至此，ArrayList的源码分析就到这里，总体来说，ArrayList的底层还是很简单的，谢谢各位的观看~

　详细参考：添加链接描述　Java中Vector和ArrayList的区别

　首先看这两类都实现List接口，而List接口一共有三个实现类，分别是ArrayList、Vector和LinkedList。List用于存放多个元素，能够维护元素的次序，并且允许元素的重复。3个具体实现类的相关区别如下：

ArrayList是最常用的List实现类，内部是通过数组实现的，它允许对元素进行快速随机访问。数组的缺点是每个元素之间不能有间隔，当数组大小不满足时需要增加存储能力，就要讲已经有数组的数据复制到新的存储空间中。当从ArrayList的中间位置插入或者删除元素时，需要对数组进行复制、移动、代价比较高。因此，它适合随机查找和遍历，不适合插入和删除。
Vector与ArrayList一样，也是通过数组实现的，不同的是它支持线程的同步，即某一时刻只有一个线程能够写Vector，避免多线程同时写而引起的不一致性，但实现同步需要很高的花费，因此，访问它比访问ArrayList慢。
LinkedList是用链表结构存储数据的，很适合数据的动态插入和删除，随机访问和遍历速度比较慢。另外，他还提供了List接口中没有定义的方法，专门用于操作表头和表尾元素，可以当作堆栈、队列和双向队列使用。
vector是线程（Thread）同步（Synchronized）的，所以它也是线程安全的，而Arraylist是线程异步（ASynchronized）的，是不安全的。如果不考虑到线程的安全因素，一般用Arraylist效率比较高。
如果集合中的元素的数目大于目前集合数组的长度时，vector增长率为目前数组长度的100%,而arraylist增长率为目前数组长度
的50%.如过在集合中使用数据量比较大的数据，用vector有一定的优势。
如果查找一个指定位置的数据，vector和arraylist使用的时间是相同的，都是0(1),这个时候使用vector和arraylist都可以。而
如果移动一个指定位置的数据花费的时间为0(n-i)n为总长度，这个时候就应该考虑到使用Linkedlist,因为它移动一个指定位置的数据
所花费的时间为0(1),而查询一个指定位置的数据时花费的时间为0(i)。 ArrayList
和Vector是采用数组方式存储数据，此数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素，
都允许直接序号索引元素，但是插入数据要设计到数组元素移动等内存操作，所以索引数据快插入数据慢，
Vector由于使用了synchronized方法（线程安全）所以性能上比ArrayList要差
，LinkedList使用双向链表实现存储，按序号索引数据需要进行向前或向后遍历，但是插入数据时只需要记录本项的前后项即可，所以插入数度较快！
笼统来说：LinkedList：增删改快
ArrayList：查询快（有索引的存在）