List集合就这么简单

声明,本文用得是jdk1.8

前一篇已经讲了Collection的总览:Collection总览,介绍了一些基础知识。

现在这篇主要讲List集合的三个子类:

ArrayList

底层数据结构是数组。线程不安全

LinkedList

底层数据结构是链表。线程不安全

Vector

底层数据结构是数组。线程安全

这篇主要来看看它们比较重要的方法是如何实现的,需要注意些什么,最后比较一下哪个时候用哪个~

一、ArrayList解析

首先,我们来讲解的是ArrayList集合,它是我们用得非常非常多的一个集合~

首先,我们来看一下ArrayList的属性:

根据上面我们可以清晰的发现:ArrayList底层其实就是一个数组,ArrayList中有扩容这么一个概念,正因为它扩容,所以它能够实现“动态”增长

1.2构造方法

我们来看看构造方法来印证我们上面说得对不对:

1.3Add方法

add方法可以说是ArrayList比较重要的方法了,我们来总览一下:

1.3.1add(E e)

步骤:

检查是否需要扩容

插入元素

首先,我们来看看这个方法:

publicbooleanadd(E e){

ensureCapacityInternal(size +1);// Increments modCount!!

elementData[size++] = e;

returntrue;

}

该方法很短,我们可以根据方法名就猜到他是干了什么:

确认list容量,尝试容量加1,看看有无必要

添加元素

接下来我们来看看这个小容量(+1)是否满足我们的需求:

随后调用ensureExplicitCapacity()来确定明确的容量,我们也来看看这个方法是怎么实现的:

所以,接下来看看grow()是怎么实现的~

进去看copyOf()方法:

到目前为止,我们就可以知道add(E e)的基本实现了:

首先去检查一下数组的容量是否足够

扩容到原来的1.5倍

第一次扩容后,如果容量还是小于minCapacity,就将容量扩充为minCapacity。

足够:直接添加

不足够:扩容

1.3.2add(int index, E element)

步骤:

检查角标

空间检查,如果有需要进行扩容

插入元素

我们来看看插入的实现:

我们发现,与扩容相关ArrayList的add方法底层其实都是arraycopy()来实现的

看到arraycopy(),我们可以发现:该方法是由C/C++来编写的,并不是由Java实现:

总的来说:arraycopy()还是比较可靠高效的一个方法。

参考R大回答:https://www.zhihu.com/question/53749473

1.4 get方法

检查角标

返回元素

// 检查角标

privatevoidrangeCheck(intindex){

if(index >= size)

thrownewIndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));

}

// 返回元素

EelementData(intindex){

return(E) elementData[index];

}

1.5 set方法

步骤:

检查角标

替代元素

返回旧值

1.6remove方法

步骤:

检查角标

删除元素

计算出需要移动的个数,并移动

设置为null,让Gc回收

1.7细节再说明

ArrayList是基于动态数组实现的,在增删时候,需要数组的拷贝复制

ArrayList的默认初始化容量是10,每次扩容时候增加原先容量的一半,也就是变为原来的1.5倍

删除元素时不会减少容量,若希望减少容量则调用trimToSize()

它不是线程安全的。它能存放null值。

参考资料:

https://blog.csdn.net/panweiwei1994/article/details/76760238

https://zhuanlan.zhihu.com/p/27878015

二、Vector与ArrayList区别

Vector是jdk1.2的类了,比较老旧的一个集合类。

Vector底层也是数组,与ArrayList最大的区别就是:同步(线程安全)

Vector是同步的,我们可以从方法上就可以看得出来~

在要求非同步的情况下,我们一般都是使用ArrayList来替代Vector的了~

如果想要ArrayList实现同步,可以使用Collections的方法:List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList(...));,就可以实现同步了~

还有另一个区别:

ArrayList在底层数组不够用时在原来的基础上扩展0.5倍,Vector是扩展1倍。

Vector源码的解析可参考:

https://blog.csdn.net/panweiwei1994/article/details/76972890

https://zhuanlan.zhihu.com/p/28241176

三、LinkedList解析

理解了单向链表,双向链表也就不难了。

从结构上,我们还看到了LinkedList实现了Deque接口,因此,我们可以操作LinkedList像操作队列和栈一样~

LinkedList变量就这么几个,因为我们操作单向链表的时候也发现了:有了头结点,其他的数据我们都可以获取得到了。(双向链表也同理)

3.1构造方法

LinkedList的构造方法有两个:

3.2add方法

如果做过链表的练习,对于下面的代码并不陌生的~

add方法实际上就是往链表最后添加元素

publicbooleanadd(E e){

linkLast(e);

returntrue;

}

voidlinkLast(E e){

finalNode l = last;

finalNode newNode =newNode<>(l, e,null);

last = newNode;

if(l ==null)

first = newNode;

else

l.next = newNode;

size++;

modCount++;

}

3.3remove方法

实际上就是下面那个图的操作:

3.4get方法

可以看到get方法实现就两段代码:

publicEget(intindex){

checkElementIndex(index);

returnnode(index).item;

}

我们进去看一下具体的实现是怎么样的:

3.5set方法

set方法和get方法其实差不多,根据下标来判断是从头遍历还是从尾遍历

publicEset(intindex, E element){

checkElementIndex(index);

Node x = node(index);

E oldVal = x.item;

x.item = element;

returnoldVal;

}

……LinkedList的方法比ArrayList的方法多太多了,这里我就不一一说明了。具体可参考:

https://blog.csdn.net/panweiwei1994/article/details/77110354

https://zhuanlan.zhihu.com/p/24730576

https://zhuanlan.zhihu.com/p/28373321

四、总结

其实集合的源码看起来并不是很困难,遇到问题可以翻一翻,应该是能够看懂的~

ArrayList、LinkedList、Vector算是在面试题中比较常见的的知识点了。下面我就来做一个简单的总结:

ArrayList:

底层实现是数组

ArrayList的默认初始化容量是10,每次扩容时候增加原先容量的一半,也就是变为原来的1.5倍

增删时候,需要数组的拷贝复制(navite 方法由C/C++实现)

LinkedList:

底层实现是双向链表[双向链表方便实现往前遍历]

Vector:

底层是数组,现在已少用,被ArrayList替代,原因有两个:

Vector所有方法都是同步,有性能损失

Vector初始length是10 超过length时 以100%比率增长,相比于ArrayList更多消耗内存

参考资料:https://www.zhihu.com/question/31948523/answer/113357347

总的来说:查询多用ArrayList,增删多用LinkedList。

ArrayList增删慢不是绝对的(在数量大的情况下,已测试):

如果增加元素一直是使用add()(增加到末尾)的话,那是ArrayList要快

一直删除末尾的元素也是ArrayList要快【不用复制移动位置】

至于如果删除的是中间的位置的话,还是ArrayList要快

但一般来说:增删多还是用LinkedList,因为上面的情况是极端的~

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 219,589评论 6 508
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,615评论 3 396
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 165,933评论 0 356
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,976评论 1 295
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,999评论 6 393
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,775评论 1 307
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,474评论 3 420
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,359评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,854评论 1 317
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 38,007评论 3 338
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,146评论 1 351
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,826评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,484评论 3 331
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,029评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,153评论 1 272
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,420评论 3 373
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,107评论 2 356

推荐阅读更多精彩内容