集合01_List

Posted 2021-01-09 pycrab

List集合总览

1. 元素有序，可重复，可通过索引访问
2. 增加了通过索引操作集合的方法，如：
   • Object get(int index)
   • Object remove(int index)
   • void sort(Comparator c)
     books.sort((o1, o2) -> ((String)o1).length() - ((String)o2).length());
   • void replaceAll(UnaryOperator operator)，根据operator指定的计算规则重新设置元素值
     books.replaceAll(ele -> ((String)ele).length());
3. 判断元素相等的标准是两个对象通过equals方法比较返回true
4. List提供了listIterator方法返回ListIterator对象，比Iterator增加了add方法向集合中添加元素，还支持向前迭代

ArrayList类

1. 底层数据结构是数组（同Vector），其封装了一个动态的，允许再分配的Object[]数组，不指定容量数组默认长度为10
2. ArrayList线程不安全，Vector线程安全
3. 重写分配数组大小
   • void ensureCapacity(int minCapacity)，增大长度不小于minCapacity
   • void trimToSize()，调整数组长度为当前元素个数，减少占用的存储空间
4. 核心要点如下：
   • add方法执行步骤：
     • 检查数组容量是否足够（默认先判断+1是否满足），足够则直接添加
     • 不足够则尝试扩容到原来的1.5倍是否足够int hugeCapacity = length + (length >> 1);，足够则扩容（Vector扩容一倍）
     • 仍不足够则直接扩容到需要的容量if (hugeCapacity - n < 0) {hugeCapacity = n;}
     • 扩容后调用System.arraycopy(this.elementData, n, this.elementData, n + 1, this.size - n);复制，其是使用c ++编写的native静态方法，在数据量较大时有优势
   • remove方法执行步骤：
     • 检查角标
     • 调用arraycopy进行复制，使元素向左移动覆盖被删除元素
     • 将数组末尾置为null，等待GC回收
     • 由此可见，删除元素不改变空间容量，减少容量需手动调用trimToSize()方法；可存放null值。

LinkedList类

1. 底层数据结构是双向链表，方便向前遍历
2. 线程不安全
3. 其实现了Deque接口，可以作为双端队列使用

固定长度的List

1. Arrays工具类的asList(Object ...a)方法可以把一个数组或者制定个数的对象转换成一个List集合，它是Arrays的内部类ArrayList的实例。
2. Arrays.ArrayList是一个固定长度的List集合，程序只能访问它，不能修改它

对线性表的性能分析

1. 数组以一块连续的内存保存元素，以数组作为底层实现的集合随机访问性能最好
2. 以链表作为底层实现的集合在执行插入删除操作时有较好的性能，因为可能需要经常重新分配内部数组的大小，如LinkedList集合
3. 因此，查询多用ArrayList，增删多用LinkedList。对于极端情况，ArrayList性能要比LinkedList好
4. 遍历集合，如果是ArrayList应使用随机访问（get），对于LinkedList应使用迭代器（Iterator）