java集合

1. 集合關係圖

• 集合介面

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• 實現類

2. LinkedList與ArrayList

2.1常用api，迷惑看https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/

• 構造

  • ArrayList() 構造一個初始容量為0的空列表，官方文件上說是10, 我認為不正確。原始碼中建構函式中陣列指標指向一了空陣列，儘管size欄位在申明時初始化為10, 但是不代表構造完成後陣列大小為10。當插入元素時才開始擴容為10。

    int[] array = {}; // 等價與int[] array = new int[0]
    // array長度為0,但是不為null
    // null表示這個變數指向的物件為不存在，還沒有給物件分配記憶體空間
    // 此處的array指向了一個物件，只不過這個物件陣列長度為零罷了。
     
    

  • ArrayList(Collection<? extends E>) 構造一個包含集合的元素，按照他們由集合迭代器返回的順序構建ArrayList。如果集合內的元素Class一樣，也就是說型別一樣，直接指向Collection。如果是子類，利用Arrays.copy()複製，進行型別強轉。
  • ArrayList(int initailCapacity) 構造具有初始容量的ArrayList,一般而言，如果事先知道有多少個元素，最好指定容量，避免不必要的resize()。儘管陣列容量不為0, 但是有效元素個數size為0！！！

• 增

  • boolean add(E e) 增加元素到列表末尾

  • boolean add(int index, E element) 在索引index前面插入element。

  List<Integer> array = ArrayList(10);
  array.add(2, 5); 
  // 上面的程式碼出現數組越界異常
  // 我以為聲明瞭10個空間大小，每個初始化為0,所以我可以這麼幹啊。
  // 儘管聲明瞭大小為10的陣列，但是size = 0, size為有效元素的個數。
  // add（）是針對下標在0-size-1之間的陣列。
  

  • boolean addAll(Collection<? extends E>) Collectin加到arraylist尾部

• 刪

  • boolean remove(int index) 刪除index下標，當然了，index也必須時在0-size-1之間

  • boolean remove(Object 0) 刪除第一個元素0，內部使用equals()比較

  // 貼一段我覺得寫得很棒的程式碼
  // 如果我實現下面的邏輯，肯定是return到處扔，肯定要把break換成fastRemove(es, i)和return true
  // 要是需求變了，要求remove失敗返回true, 那就拉胯了。
  public boolean remove(Object o) {
          final Object[] es = elementData;
          final int size = this.size;
          int i = 0;
          found: {
              if (o == null) {
                  for (; i < size; i++)
                      if (es[i] == null)
                          break found;//跳出found
              } else {
                  for (; i < size; i++)
                      if (o.equals(es[i]))
                          break found;//跳出found
              }
              return false;
          }
          fastRemove(es, i);
          return true;
      }
  

• 改

  • E set(int index, E element) 返回原來的值

• 查

  • E get(int index)

• 其他

  • int size() 有效元素個數
  • int indexOf(Object o) 返回元素下標, 內部使用equals比較大小
  • Iterator iterator() 返回迭代器
  • Object clone()返回淺拷貝arrayList()
  • contains(Object o) 內部使用equeals()
  • Object[] toArray() 返回對應的陣列

LinkedList, 除了ArrayList的一些操作，還可以當棧，佇列，雙端佇列，所以api要多一點

• 建構函式

  • LinkList()
  • LinkList(Collection<? extend E> c)

• 增

  • boolean addFirst(E e) boolean addLast(E e) 雙端佇列常用操作

  • add(E e) 隊尾部加

• 刪

  • E remove() 刪除第一個節點

  • E removeFirst()

  • E removeLast()

  • E poll() 刪除第一個節點

  • E pollFirst()

  • E pollLast()

• 改

  • set(in index)

• 檢視

  • E peek() 獲得第一個元素

  • E peekFirst() 獲得第一個元素

  • E peekLast() 獲得最後一個元素

  • E getFirst()

  • E getLast()

2.2 內部實現分

• ArrayList : 可擴容的動態陣列

  • 執行緒不同步。
  • 預設初始容量為 10，當陣列大小不足時容量擴大為 1.5 倍。
  • 為追求效率，ArrayList 沒有實現同步（synchronized），如果需要多個執行緒併發訪問，使用者可以手動同步，也可使用 Vector 替代。

• LinkedList: 雙向連結串列

• 執行緒不同步。

• 雙向連結實現。LinkedList 同時實現了 List 介面和 Deque 介面，也就是說它既可以看作一個順序容器，又可以看作一個佇列（Queue），同時又可以看作一個棧（Stack）。

• 當你需要使用棧或者佇列時，可以考慮使用 LinkedList，一方面是因為 Java 官方已經宣告不建議使用 Stack 類，更遺憾的是，Java 里根本沒有一個叫做 Queue 的類（它是個介面名字）。關於棧或佇列，現在的首選是 ArrayDeque，它有著比 LinkedList（當作棧或佇列使用時）有著更好的效能

• Vector：實現同步的可擴容動態陣列

  • 執行緒同步。它的同步是通過 Iterator 方法加 synchronized 實現的。

  • 預設初始容量為 10，當陣列大小不足時容量擴大為 2 倍。

2.3 區別與聯絡

• ArrayList底層是陣列，可以通過下標直接定位到某個元素，時間複雜度為O(1),所以ArrayList更擅長read。當write的時候，如果是陣列中間插入或者刪除某個元素，那麼則需要移動大量的元素。當我們只是read資料，或者是在末尾插入或者刪除資料時，建議用ArrayList
• LinkedList底層是雙向連結串列，當我們需要read某個元素時，可以從頭或者從尾部開始遍歷，具體取決於離頭部近還是離尾部近。當需要wirte資料時，只用移動指標。所以，LinkedList更適合儲存那些常常被修改的資料。