Java中List和Map操作效率注意事项

参考书籍:《编写高质量代码:改善Java程序的151个建议》

  1. Arraylist & LinkedList
增删改查效率:

Arraylist底层数据结构是数组,存在索引,所以改查效率高于LinkedList。而LinkedList底层数据结构是双向链表,所以增删效率高于Arraylist
PS:所谓增删效率高于数组结构,意思是随机位置增删,而不是顺序增删。所以for循环顺序添加元素时,LinkedList的效率并不高于Arraylist

遍历效率:

首先看JDK文档RandomAccess接口的描述中有以下一段话:

this loop: 
     for (int i=0, n=list.size(); i < n; i++)
         list.get(i);
 runs faster than this loop: 
     for (Iterator i=list.iterator(); i.hasNext(); )
         i.next();

也就是说实现了RandomAccess接口的类遍历时,用索引方式遍历效率高于迭代器方式遍历,而增强for循环的原理就是利用迭代器来遍历元素。
所以,Arraylist遍历时,尽量使用索引方式遍历。

  1. Arraylist & HashMap
初始化:

Arraylist底层结构是数组HashMap的底层结构是数组+链表(JDK8中的结构是数组+链表+红黑树),所以创建对象时,尽量设置初始化容量,避免容器无谓的扩容带来的性能损失。
Arraylist:初始化容量 = 元素个数,默认值10
HashMap:初始化容量 = 元素个数 / 加载因子(加载因子默认值:0.75),相除的结果向上取整且为2的N次方,默认值16

扩容倍数:

Arraylist:当元素个数超过容器 size 时,容器扩容后size = 扩容前size * 1.5
HashMap:当元素个数超过容器 size * 0.75 时,容器扩容后size = 扩容前size * 2

  1. List中的subList()方法
    先看JDK源码:
public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
    return (this instanceof RandomAccess ?
            new RandomAccessSubList<>(this, fromIndex, toIndex) :
            new SubList<>(this, fromIndex, toIndex));
}

class SubList<E> extends AbstractList<E> {
    private final AbstractList<E> l;
    private final int offset;
    private int size;

    SubList(AbstractList<E> list, int fromIndex, int toIndex) {
        if (fromIndex < 0)
            throw new IndexOutOfBoundsException("fromIndex = " + fromIndex);
        if (toIndex > list.size())
            throw new IndexOutOfBoundsException("toIndex = " + toIndex);
        if (fromIndex > toIndex)
            throw new IllegalArgumentException("fromIndex(" + fromIndex +
                                               ") > toIndex(" + toIndex + ")");
        l = list;
        offset = fromIndex;
        size = toIndex - fromIndex;
        this.modCount = l.modCount;
    }

    public E set(int index, E element) {
        rangeCheck(index);
        checkForComodification();
        return l.set(index+offset, element);
    }

    public E get(int index) {
        rangeCheck(index);
        checkForComodification();
        return l.get(index+offset);
    }

    ...
}

调用list.subList()方法返回的新的List集合,其内部引用的还是原来的list,所以两个list的内部元素都是同一个元素。即:对返回的list集合操作就是对原来的集合操作,此时操作需要谨慎。
一般来说,使用list.subList()方法后,不会再对原来的list进行操作了。

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