Chapitre d'amélioration Java (vingt)-----Rassembler une grande famille
- 黄舟original
- 2017-02-10 14:16:55959parcourir
Lors de l'écriture de programmes Java, en plus des huit types de données de base et des objets String, nous utilisons le plus souvent une classe de collection. Les classes de collection sont partout dans nos programmes ! Il y a tellement de membres de la famille des collections en Java, y compris les ArrayList, HashMap et HashSet couramment utilisés, ainsi que les moins couramment utilisés Stack et Queue, les thread-safe Vector et HashTable et les thread-unsafe LinkedList, TreeMap. , etc.!
Les membres de toute la famille de la collection et les relations entre eux. Vous trouverez ci-dessous une brève introduction à chacune des interfaces et classes de base ci-dessus (présentant principalement les caractéristiques et les différences de chaque collection). Une introduction plus détaillée sera expliquée une par une dans un avenir proche.
1. Interface de collection
L'interface de collection est l'interface de collection la plus basique Non. une implémentation directe est fournie. Les classes fournies par le SDK Java sont toutes des « sous-interfaces » héritées de Collection, telles que List et Set. La collection représente une règle et les éléments qu'elle contient doivent suivre une ou plusieurs règles. Par exemple, certains autorisent la duplication et d'autres ne le peuvent pas, certains doivent être insérés dans l'ordre et certains ont des hachages, certains prennent en charge le tri mais d'autres non.
En Java, toutes les classes qui implémentent l'interface Collection doivent fournir deux ensembles de constructeurs standards, un sans paramètres, utilisé pour créer une Collection vide, l'un est un constructeur paramétré avec des paramètres Collection, utilisé pour créer une nouvelle Collection. Cette nouvelle Collection a les mêmes éléments que la Collection transmise.
2. Interface de liste
L'interface de liste est l'interface directe de Collection. List représente une collection ordonnée, c'est-à-dire qu'elle utilise un ordre d'insertion spécifique pour conserver l'ordre des éléments. Les utilisateurs ont un contrôle précis sur l'endroit où chaque élément de la liste est inséré et peuvent accéder aux éléments en fonction de leur index entier (position dans la liste) et rechercher des éléments dans la liste. Les collections qui implémentent l'interface List incluent principalement : ArrayList, LinkedList, Vector et Stack.
2.1, ArrayList
ArrayList est un tableau dynamique et est également notre tableau le plus couramment utilisé un rassemblement. Il permet l'insertion de tout élément conforme aux règles, même nul. Chaque ArrayList a une capacité initiale (10), qui représente la taille du tableau. À mesure que les éléments contenus dans le conteneur continuent d’augmenter, la taille du conteneur augmentera également. Chaque fois qu'un élément est ajouté au conteneur, la capacité est vérifiée. Lorsqu'il est sur le point de déborder, la capacité est augmentée. Donc si l'on connaît le nombre d'éléments à insérer, il est préférable de préciser une valeur de capacité initiale pour éviter des opérations d'expansion excessives qui font perdre du temps et de l'efficacité .
Les opérations size, isEmpty, get, set, iterator et listIterator s'exécutent toutes à une heure fixe. L'opération d'ajout s'exécute en temps constant amorti, c'est-à-dire que l'ajout de n éléments prend un temps O(n) (en raison de considérations de mise à l'échelle, ce n'est pas aussi simple que d'ajouter des éléments avec un coût en temps constant amorti).
ArrayList est bon en accès aléatoire. En même temps, ArrayList est asynchrone.
2.2, LinkedList
LinkedList, qui implémente également l'interface List, est différent de ArrayList. ArrayList est un tableau dynamique et LinkedList est une liste doublement chaînée. Ainsi, en plus des méthodes de fonctionnement de base d'ArrayList, il fournit également des méthodes supplémentaires d'obtention, de suppression et d'insertion en tête ou à la fin de LinkedList.
En raison de différentes méthodes d'implémentation, LinkedList n'est pas accessible de manière aléatoire et toutes ses opérations doivent être effectuées en fonction des besoins d'une liste doublement chaînée. Les opérations d'indexation dans une liste parcourront la liste depuis le début ou la fin (depuis la fin la plus proche de l'index spécifié). L'avantage est que les opérations d'insertion et de suppression peuvent être effectuées dans la Liste à moindre coût.
Comme ArrayList, LinkedList est également asynchrone. Si plusieurs threads accèdent à une liste en même temps, ils doivent implémenter eux-mêmes la synchronisation des accès. Une solution consiste à construire une liste synchronisée lors de la création de la liste :
List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));
🎜>2.3 . Vector
est similaire à ArrayList, mais Vector est synchronisé. Vector est donc un tableau dynamique thread-safe. Son fonctionnement est presque le même que celui d'ArrayList.
2.4, Stack
Stack hérite de Vector, implémentant un dernier-en- pile de premier sorti. Stack fournit 5 méthodes supplémentaires qui permettent d'utiliser Vector comme pile. Les méthodes de base push et pop, ainsi que la méthode peek, placent l'élément en haut de la pile, la méthode vide teste si la pile est vide et la méthode de recherche détecte la position d'un élément dans la pile. La pile est une pile vide après sa création.
3. Interface d'ensemble
Set est une collection qui n'inclut pas d'éléments répétés . Il conserve son propre ordre interne, donc l'accès aléatoire n'a aucun sens. Comme List, il accepte également la présence de null mais d'un seul. En raison de la particularité de l'interface Set, tous les éléments transmis dans la collection Set doivent être différents. En même temps, il convient de prêter attention à tout objet mutable si e1.equals(e2)==true est provoqué lors de l'opération sur le. éléments de la collection, il faut que certains problèmes surgissent. Les collections qui implémentent l'interface Set incluent : EnumSet, HashSet et TreeSet.
3.1, EnumSet
est un ensemble dédié à l'énumération. Tous les éléments sont des types d’énumération.
3.2, HashSet
HashSet peut être appelé l'ensemble de requêtes le plus rapide, car il est implémenté en interne avec HashCode. L'ordre de ses éléments internes est déterminé par le code de hachage, il ne garantit donc pas l'ordre d'itération de l'ensemble notamment, il ne garantit pas que l'ordre soit permanent ;
3.3, TreeSet
Basé sur TreeMap, générez un arbre toujours trié set est implémenté en interne avec TreeMap. Il trie les éléments selon leur ordre naturel, ou selon le fourni lors de la création du Set, selon le constructeur utilisé. Comparator
4. Interface de la carte
La carte est différente des interfaces List et Set, elle est une collection composée d'une série de paires clé-valeur, fournissant un mappage de la clé à la valeur. En même temps, il n’hérite pas de Collection. Dans Map, il assure une correspondance biunivoque entre la clé et la valeur. C'est-à-dire qu'une clé correspond à une valeur, elle ne peut donc pas avoir la même valeur clé, mais bien sûr la valeur valeur peut être la même. Les implémentations de map incluent : HashMap, TreeMap, HashTable, Properties et EnumMap.
4.1, HashMap
est implémenté avec une structure de données de table de hachage, et la fonction de hachage est utilisée pour calculer l'objet lors de sa recherche d'emplacement, il est conçu pour une requête rapide. Il définit un tableau de table de hachage (table Entry[]) en interne. L'élément utilisera la fonction de conversion de hachage pour convertir l'adresse de hachage de l'élément en index stocké dans. le tableau. S'il y a un conflit, utilisez la forme d'une liste chaînée pour regrouper tous les éléments avec la même adresse de hachage. Vous pouvez afficher le code source de HashMap.Entry, qui est une structure de liste chaînée unique.
4.2, TreeMap
Les clés sont triées selon une certaine règle de tri, et l'ordre interne est la mise en œuvre d'une structure de données arborescente rouge-noir (rouge-noir), implémente l'interface SortedMap
HashTable
est également implémenté avec une structure de données de table de hachage. Lors de la résolution des conflits, il utilise également une liste chaînée de hachage comme HashMap, mais les performances sont inférieures à celles de HashMap
. 5. File d'attente
File d'attente, elle est principalement divisée en deux catégories, l'une bloque la file d'attente, les éléments seront insérés une fois la file d'attente pleine Une exception seront lancés, comprenant principalement ArrayBlockQueue, PriorityBlockingQueue et LinkedBlockingQueue. Un autre type de file d'attente est une file d'attente à double extrémité, qui prend en charge l'insertion et la suppression d'éléments aux extrémités de tête et de queue, notamment : ArrayDeque, LinkedBlockingDeque et LinkedList.
6. Similitudes et différences
Source : http://www.php .cn/
6.1, Vector et ArrayList
1, le vecteur est synchronisé avec les threads. , il est donc également thread-safe, tandis que arraylist est asynchrone et dangereux pour les threads. Si les facteurs de sécurité des threads ne sont pas pris en compte, il est généralement plus efficace d'utiliser arraylist.
2. Si le nombre d'éléments dans la collection est supérieur à la longueur du tableau de collection actuel, le taux de croissance du vecteur est de 100 % de la longueur actuelle du tableau et le taux de croissance de la liste de tableaux est de 50. % de la longueur actuelle du tableau. Par exemple, lors de l'utilisation d'une quantité relativement importante de données dans une collection, l'utilisation de vecteurs présente certains avantages.
3. Si vous recherchez des données à un emplacement spécifié, l'heure utilisée par vector et arraylist est la même, toutes deux 0(1). Dans ce cas, vous pouvez utiliser soit vector, soit arraylist. . Et si le temps nécessaire pour déplacer les données à un emplacement spécifié est 0(n-i) n est la longueur totale, vous devriez envisager d'utiliser linklist à ce moment-là, car il faut 0(1) pour déplacer les données à un emplacement spécifié, et le requête Le temps nécessaire pour récupérer les données à un emplacement spécifié est 0(i).
ArrayList et Vector utilisent des tableaux pour stocker des données. Le nombre d'éléments du tableau est supérieur aux données réellement stockées, de sorte que les éléments peuvent être ajoutés et insérés. indexation directe des numéros de série des éléments.Cependant, l'insertion de données nécessite des opérations de mémoire telles que le déplacement d'éléments du tableau, donc l'indexation des données est rapide et l'insertion de données est lente, Vector utilise une méthode synchronisée (sécurité des threads), ses performances sont donc pires que celles de ArrayList. utilise une liste doublement chaînée pour le stockage et indexe les données par numéro de série. Elle doit être parcourue en avant ou en arrière, mais lors de l'insertion de données, il vous suffit d'enregistrer les éléments avant et après cet élément, donc l'insertion est plus rapide !
6.2, Aarraylist et Linkedlist
1.ArrayList est basé sur la dynamique Structure de données du tableau, LinkedList est basée sur la structure de données de la liste chaînée.
2. Pour obtenir et définir un accès aléatoire, ArrayList est meilleur que LinkedList car LinkedList nécessite de déplacer le pointeur.
3. Pour les opérations de création et de suppression d'ajout et de suppression, LinedList a l'avantage car ArrayList doit déplacer les données.
Cela dépend de la situation réelle. Si une seule donnée est insérée ou supprimée, ArrayList est plus rapide que LinkedList. Mais si les données sont insérées et supprimées de manière aléatoire par lots, la vitesse de LinkedList est bien meilleure que celle d'ArrayList, car chaque fois qu'une donnée est insérée dans ArrayList, le point d'insertion et toutes les données qui le suivent doivent être déplacés.
6.3, HashMap et TreeMap
1. Recherche rapide et tous les éléments de TreeMap conservent un certain ordre fixe. Si vous avez besoin d'obtenir un résultat ordonné, vous devez utiliser TreeMap (l'ordre des éléments dans HashMap n'est pas fixe). L'ordre des éléments dans HashMap n'est pas fixe).
2. HashMap utilise un hashcode pour rechercher rapidement son contenu, tandis que tous les éléments de TreeMap maintiennent un certain ordre fixe. Si vous avez besoin d'obtenir des résultats ordonnés, vous devez utiliser TreeMap (l'ordre des éléments dans HashMap n'est pas fixe). "Collection Framework" fournit deux implémentations de Map conventionnelles : HashMap et TreeMap (TreeMap implémente l'interface SortedMap
3. , HashMap est le meilleur choix. Mais si vous souhaitez parcourir les clés dans un ordre naturel ou personnalisé, alors l'utilisation de HashMap nécessite que la classe de clé ajoutée ait une implémentation de hashCode() et equals() explicitement définie. . Il n'y a pas d'options de réglage car l'arbre est toujours dans un état équilibré
> 1 Raisons historiques : Hashtable est basé sur l'ancienne classe Dictionary et HashMap est une implémentation de la. Interface cartographique introduite dans Java 1.2 Synchronicité : Hashtable est thread-safe, ce qui signifie qu'elle est synchrone, tandis que HashMap est thread-safe et non synchrone
: Seul HashMap le permet. vous devez utiliser des valeurs nulles comme clé ou valeur d'une entrée de table 7. Sélection d'ensembles
Sélection de liste
1. Pour les requêtes aléatoires et les opérations de parcours itératives, les tableaux sont meilleurs que tous les conteneurs. Les deux sont donc plus rapides. ArrayList est généralement utilisé en accès aléatoire. ArrayList doit effectuer un déplacement d'élément lors de l'ajout et de la suppression d'éléments. >