何时在 LinkedList 或 ArrayList 上使用 HashMap，反之亦然

Posted 2023-02-14

【中文标题】何时在 LinkedList 或 ArrayList 上使用 HashMap，反之亦然

【英文标题】：When to use HashMap over LinkedList or ArrayList and vice-versa

【发布时间】：2011-12-20 00:29:58

【问题描述】：

为什么我们不能总是使用 HashMap，尽管它在添加、删除操作方面比 ArrayList 或 LinkedList 效率高得多，而且与元素的数量无关。

我google了一下，找到了一些原因，但是使用HashMap总是有一种解决方法，优势仍然存在。

【问题讨论】：

Lists 和 Maps 是两个完全不同的数据结构，具有不同的操作和不变量。您能否解释一下您认为两者都是可接受的解决方案的上下文/要求？

显然您从来不需要按特定顺序保存一组东西 ...

投反对票，为什么？我认为这是一个恰当的问题。虽然显示缺乏知识，但在 SO 问题上不应因显示缺乏知识而被否决。事实上，问题总是缺乏知识的结果。

【参考方案1】：

列表表示元素的顺序排列。 Maps 用于表示键/值对的集合。

虽然您可以将地图用作列表，但这样做有一些明显的缺点。

维护秩序： - 根据定义，列表是有序的。您添加项目，然后您可以按照插入项目的顺序遍历列表。当您将项目添加到 HashMap 时，不能保证按照放入它们的相同顺序检索项目。HashMap 的子类（如 LinkedHashMap）将保持顺序，但一般来说，Map 不能保证顺序。

键/值语义： - 映射的目的是根据可用于稍后检索项目的键来存储项目。只有在键恰好是列表中的位置的有限情况下，才能通过列表实现类似的功能。

代码可读性 考虑以下示例。

    // Adding to a List
    list.add(myObject);         // adds to the end of the list
    map.put(myKey, myObject);   // sure, you can do this, but what is myKey?
    map.put("1", myObject);     // you could use the position as a key but why?

    // Iterating through the items
    for (Object o : myList)           // nice and easy
    for (Object o : myMap.values())   // more code and the order is not guaranteed

收集功能 一些很棒的实用功能可通过 Collections 类用于列表。比如……

    // Randomize the list
    Collections.shuffle(myList);

    // Sort the list
    Collections.sort(myList, myComparator);  

希望对你有帮助，

【讨论】：

LinkedLists 由于性能问题经常被认为是不好的。由于元素排序，我经常使用 LinkedLists 而不是 ArrayLists。如果我使用带有位置作为键的 HashMaps 会更好（性能和内存）吗？

【参考方案2】：

列表和地图是不同的数据结构。当您想要将键与值相关联并且列表是有序集合时，使用映射。

Map 是 Java Collection Framework 中的一个接口，而 HashMap 是 Map 接口的一种实现。 HashMap 对于基于键定位值以及基于键插入和删除值是有效的。 HashMap 的条目没有排序。

ArrayList 和 LinkedList 是 List 接口的实现。 LinkedList 提供顺序访问，通常在插入和删除列表中的元素时效率更高，但是在访问列表中的元素时效率较低。 ArrayList 提供随机访问，在访问元素时效率更高，但在插入和删除元素时通常较慢。

【参考方案3】：

我会在这里放一些真实的案例和场景，什么时候使用一个或另一个，它可能对其他人有帮助：

HashMap

当您必须在应用程序中使用缓存时。 Redis 和 membase 是某种扩展的 HashMap。 （元素的顺序无关紧要，您需要快速（ O(1) ）读取访问（一个值），使用一个键）。

链表

当顺序很重要时（它们在添加到 LinkedList 时按顺序排列），元素的数量是未知的（不要浪费内存分配）并且您需要快速插入时间 ( O(1) )。可以在添加时按顺序列出的待办事项列表就是一个很好的例子。

【参考方案4】：

ArrayList 和 LinkedList 的缺点在于，在遍历它们时，根据搜索算法，查找项所需的时间会随着列表的大小而增长。

散列的美妙之处在于，尽管您牺牲了一些额外的时间来搜索元素，但所花费的时间并不会随着地图的大小而增加。这是因为 HashMap 通过将要搜索的元素直接转换为索引来查找信息，因此可以进行跳转。

长话短说... LinkedList：比ArrayList消耗更多内存，插入成本低（添加和删除） ArrayList：占用内存少，但与LinkedList类似，较大时搜索时间较长。 HashMap：可以跳转到值，使得大地图的搜索时间不变。与小列表相比，消耗更多内存并花费更长的时间来查找值。