Java集合 -- ListSetMap三者的区别Arraylist 与 LinkedList 区别RandomAccess接口双向链表和双向循环链表ArrayList 与 Vector

Posted 2022-03-11 CodeJiao

1. List、Set、Map三者的区别

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• List(对付顺序的好帮手)： List接口存储一组不唯一（可以有多个元素引用相同的对象），有序的对象。
• Set(注重独一无二的性质)：不允许存储重复的元素。不会有多个元素引用相同的对象。
• Map(用Key来搜索的专家)： 使用键值对存储。Map会维护与Key有关联的值。两个Key可以引用相同的对象，但Key不能重复，典型的Key是String类型，但也可以是任何对象。
• 插入和删除是否受元素位置的影响：
  • ① ArrayList 采用数组存储，所以插入和删除元素的时间复杂度受元素位置的影响。 比如：执行add(E e)方法的时候， ArrayList 会默认在将指定的元素追加到此列表的末尾，这种情况时间复杂度就是O(1)。但是如果要在指定位置 i 插入和删除元素的话 add(int index, E element) 时间复杂度就为 O(n-i)。因为在进行上述操作的时候集合中第 i 和第 i 个元素之后的(n-i)个元素都要执行向后位 / 向前移一位的操作。
  • ② LinkedList 采用链表存储，所以对于add(E e)方法的插入，删除元素时间复杂度不受元素位置的影响，近似 O（1），如果是要在指定位置i插入和删除元素的话 add(int index, E element） 时间复杂度近似为O(n)因为需要先移动到指定位置再插入。

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1.1 Collection体系

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1.2 什么叫做有序?

• 有序指的是添加的顺序与遍历的顺序应该保持一致，比如添加的顺序为a，b，c那么遍历的时候应该是a，b，c

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2. Arraylist 与 LinkedList 区别?

• 是否保证线程安全： ArrayList 和 LinkedList 都是不同步的，也就是不保证线程安全；
• 底层数据结构： Arraylist 底层使用的是 Object 数组；LinkedList 底层使用的是 双向链表 数据结构。（JDK1.6之前为循环链表，JDK1.7取消了循环。）
• 是否支持快速随机访问： LinkedList 不支持高效的随机元素访问，而 ArrayList 支持。快速随机访问就是通过元素的序号快速获取元素对象(对应于get(int index)方法)。
• 内存空间占用： ArrayList的空间浪费主要体现在在list列表的结尾会预留一定的容量空间，而LinkedList的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗比ArrayList更多的空间（因为要存放直接后继和直接前驱以及数据）。

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3. RandomAccess接口

查看源码我们发现实际上 RandomAccess 接口中什么都没有定义。所以，在我看来 RandomAccess 接口不过是一个标识罢了。标识什么？标识实现这个接口的类具有随机访问功能。

在 binarySearch（）方法中，它要判断传入的list 是否 RamdomAccess 的实例，如果是，调用indexedBinarySearch（）方法，如果不是，那么调用iteratorBinarySearch（）方法

ArrayList 实现了 RandomAccess 接口， 而 LinkedList 没有实现。为什么呢？ArrayList 底层是数组，而 LinkedList 底层是链表。数组天然支持随机访问，时间复杂度为 O（1），所以称为快速随机访问。链表需要遍历到特定位置才能访问特定位置的元素，时间复杂度为 O（n），所以不支持快速随机访问。，ArrayList 实现了 RandomAccess 接口，就表明了他具有快速随机访问功能。 RandomAccess 接口只是标识，并不是说 ArrayList 实现 RandomAccess 接口才具有快速随机访问功能的！

list 的遍历方式选择：

• 实现了 RandomAccess 接口的list，优先选择普通 for 循环 ，其次 foreach，未实现 RandomAccess接口的list，优先选择iterator遍历（foreach遍历底层也是通过iterator实现的），大size的数据，千万不要使用普通for循环（LinkedList在get（i）任何一个位置的数据的时候，都会把前面的数据走一遍，效率非常拉跨）。

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4. 双向链表和双向循环链表

双向链表： 包含两个指针，一个prev指向前一个节点，一个next指向后一个节点。

双向循环链表： 最后一个节点的 next 指向head，而 head 的prev指向最后一个节点，构成一个环。

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5. ArrayList 与 Vector

• Vector类的所有方法都是同步的。可以由两个线程安全地访问一个Vector对象、但是一个线程访问Vector的话代码要在同步操作上耗费大量的时间。
• Arraylist不是同步的，所以在不需要保证线程安全时建议使用Arraylist。

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