Java集合类存放于Java.util包中,主要有3种:List(列表包含Queue)、Set(集)、Map(映射)
List是有序的Collection。是线性数据结构的主要表现,存储的元素是有序的,可重复的。
一共三个实现类: 分别是ArrayList、Vector和LinkedList。
ArrayList底层使用数组实现,元素存储有序可重复,线程不安全,查询快增删慢,支持快速随机访问,扩容1.5倍。
ArrayList的自动扩容机制
ArrayList是一个数组结构的存储容器,默认情况下,数组的长度是10,当然我们可以在构建ArrayList对象的时候自己指定初始化长度。随着在程序里面不断的往ArrayList中添加数据,当添加的数据达到10个的时候,ArrayList就没有多余的容量可以存储后续的数据。
这个时候ArrayList就会自动触发扩容。扩容的具体流程很简单:
首先,创建一个新的数组,这个数组的长度是原来数组长度的1.5倍。
然后使用Arrays.copyOf方法把老数组里面的数据拷贝到新的数组里面。
扩容完成后再把当前要添加的元素加入到新的数组里面,从而完成动态扩容的过程。
LinkedList底层使用双向链表实现,元素存储排序有序可重复,线程不安全,查询慢增删快,不支持随机访问。
Vector1.0就存在,1.2出现在集合框架中。和ArrayList一样也是数组结构,是线程安全的,因此运行效率慢,每次扩容100%。
ArrayList与LinkedList区别
1.数据结构
ArrayList是基于动态数组实现的,它内部维护一个可变长度的数组,当元素数量增加时,会根据需要自动扩容。
LinkedList则是基于链表实现的,它内部维护一个双向链表。
2.访问效率
ArrayList是基于数组实现的,因此它能够随机访问集合中的元素,时间复杂度为O(1),但在插入和删除元素时,需要将后续的元素向前或向后移动,时间复杂度为O(n)。
LinkedList则是基于链表实现的,因此在访问元素时需要从头或尾开始遍历链表,时间复杂度为O(n),但在插入和删除元素时,由于只需要修改前后节点的引用,时间复杂度为O(1)。
3.空间占用
ArrayList需要维护一个动态数组,因此在一定程度上比LinkedList占用更多的空间。
但在实际应用中,ArrayList更常用,因为它能够提供更快的随机访问和更好的缓存性能。
4.线程安全
ArrayList和LinkedList都不是线程安全的,如果需要在多线程环境中使用,需要使用线程安全的集合类或者在访问时进行同步控制。
ArrayList与Vector区别
1.线程安全性
Vector是线程安全的,而ArrayList是非线程安全的。因此,在多线程的情况下,ArrayList的性能更好,而Vector的线程安全性可能会导致性能损失。
2.扩容机制
ArrayList和Vector在扩容时都会增加容量大小,不同之处在于,ArrayList扩容时会增加原始容量的一半,而Vector扩容时会将容量翻倍。因此,ArrayList相对于Vector更加灵活,可以更快地适应容量变化。
3.数据增删效率
ArrayList和Vector在数据增删时的效率也有所不同。由于Vector是线程安全的,在进行数据操作时需要进行同步,这会导致效率降低。而ArrayList不需要同步,因此数据操作效率更高。
4.性能
由于ArrayList不是线程安全的,因此其性能要比Vector高。
Iterator和ListIterator都是Java集合框架中的迭代器,用于遍历集合中的元素。Iterator可以遍历所有Collection接口的实现类,如List、Set等。但是只能单向遍历,即只能从前向后遍历,不能向后回退。Iterator提供的方法有:
hasNext():判断是否还有下一个元素。
next():返回下一个元素。
remove():移除上一个元素(如果未调用next()方法则没有元素可删,如果连续调用两次remove()方法也会报错)。
ListIterator只能遍历List接口的实现类,而且是双向遍历。即可以从前向后遍历,也可以从后向前遍历。ListIterator提供的方法有:
hasNext():判断是否还有下一个元素。
next():返回下一个元素。
hasPrevious():判断是否还有上一个元素。
previous():返回上一个元素。
remove():移除上一个元素(如果未调用next()或previous()方法则没有元素可删,如果连续调用两次remove()方法也会报错)。
add(E e):在当前元素位置后添加一个元素。
set(E e):修改当前元素。