Java中ArrayList与LinkedList的作用是什么-创新互联
Java中ArrayList与LinkedList的作用是什么,针对这个问题,这篇文章详细介绍了相对应的分析和解答,希望可以帮助更多想解决这个问题的小伙伴找到更简单易行的方法。
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链表:linked list,由一系列结点node(链表中每一个元素称为结点)组成,结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分:一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域。我们常说的链表结构有单向链表与双向链表,那么这里给大家介绍的是单向链表。
简单的说,采用该结构的集合,对元素的存取有如下的特点:
多个结点之间,通过地址进行连接。例如,多个人手拉手,每个人使用自己的右手拉住下个人的左手,依次类推,这样多个人就连在一起了。
查找元素慢:想查找某个元素,需要通过连接的节点,依次向后查找指定元素。
增删元素快:
增加元素:只需要修改连接下个元素的地址即可。
删除元素:只需要修改连接下个元素的地址即可。
1.2,红黑树
红黑树是一种自平衡二叉查找树,是计算机科学领域中的一种数据结构,典型的用途是实现关联数组,存储有序的数据。
红黑树本身就是一颗二叉查找树,将节点插入后,该树仍然是一颗二叉查找树。也就意味着,树的键值仍然是有序的。
红黑树的约束:
节点可以是红色的或者黑色的。 根节点是黑色的。 叶子节点(特指空节点)是黑色的。 每个红色节点的子节点都是黑色的。 任何一个节点到其每一个叶子节点的所有路径上黑色节点数相同。
红黑树的特点:
速度特别快,趋近平衡树,查找叶子元素最少和最多次数不多于二倍。
二,List接口
2.1,简介
java.util.List接口继承自Collection接口,是单列集合的一个重要分支,习惯性地会将实现了List
接口的对象称为List集合。在List集合中允许出现重复的元素,所有的元素是以一种线性方式进行存储的,在程序中可以通过索引来访问集合中的指定元素。另外,List集合还有一个特点就是元素有序,即元素的存入顺序和取出顺序一致。
那么List接口有什么特点。
它是一个元素存取有序的集合。例如,存元素的顺序是1、2、3。那么集合中,元素的存储就是按照1、2、3的顺序完成的)。 它是一个带有索引的集合,通过索引就可以精确的操作集合中的元素(与数组的索引是一个道理)。 集合中可以有重复的元素,通过元素的equals方法,来比较是否为重复的元素。
2.2,常用方法
List接口继承Collection接口,因此在父类接口中的方法,List子接口全部都有,并且还增加通过索引的方式操作数据。
public void add(int index, E element)
: 将指定的元素,添加到该集合中的指定位置上。 public E get(int index)
:返回集合中指定位置的元素。 public E remove(int index)
: 移除列表中指定位置的元素, 返回的是被移除的元素。 public E set(int index, E element)
:用指定元素替换集合中指定位置的元素,返回值的更新前的元素。
public class ListDemo { public static void main(String[] args) { // 创建List集合对象 List 三,Array List(JDK8) Array List底层是基于动态数组实现的,何以动态。在于它是一个可变的数组,根据实际情况它的容量可自动扩充,类似于在C语言中动态申请内存的原理。(题外话:记得有一次面试,面试官问我arraylist是怎么实现的,我说是一个动态数组。然后把他吓一跳,说一句让我想清楚再说。我还以为说错了,接着沉淀5秒钟,就是一个可自动扩容的动态数组)。 其特点是增删慢,查询快。因为是基于数组实现那么就会存在索引,增删就是对数据的更新,导致索引也会发生相应变化。但是存在索引值,所以对于查询数据来说就很快了。如图: 3.1,数组实现 为什么说底层是一个数组,请看源码: ArrayList在初始化时默认的数组容量为10,源码如下: 3.2,构造方法 1,定义无参构造方法,初始化默认为10的空列表。 2,有参构造,并且自定义初始化容量的大小。 3,将数据类型转换为数组类型。 分析: 1, 2,判断数组大小是否为0,否则将默认 3,接着里面的if判断,判断elementData是否成功转换为数组,如果成功则调用Arrays.copyOf方法将元素值,数组大小,及数组类复制值到elementData数组中。 完成以上初始化步骤之后,接着我们可以调用add方法完成数据添加。 3.3,add方法 先介绍没有指定索引的数据添加,请看add源码: 分析: 1, 判断是否要扩容。 说明: 首先size默认为0,然后size+1将参数传过来。判断 2, 3.4,扩容机制 上面我们说到在数组不扩容情况下元素是如何进行添加的,再来说说如何进行扩容。接着上面 在这里先指出扩容的机制其实就是数组的复制,创建一个新的数组,将小容量数组的元素复制到容量较大的数组中,以此完成数组的扩容。 接着我们看源码的实现: 分析: 1,获取旧数组的大小。 2,将大小扩大1.5倍。 3,新容量小于参数指定容量,修改新容量。 4,新容量大于较大容量,并指定新容量。 5,调用copyOf进行复制。 完成扩容。 四,线程不安全 Array List是线程不安全的,这点很重要,也是面试最常问的问题。那为什么是不安全的呢,下面简单总结以下。 情况一: 假设现在有A,B两个线程同时执行add方法,而现在size = 9,于是: 1,A经过以上步骤发现初始化容量为10,不需要进行数组扩容。 2,同时B也在执行add方法,它判断数组初始化容量也是10(size的值还是9),于是不进行数组扩容。接着A便执行add方法,元素添加成功后,size = 10;此时B开始执行add方法,但这个时候数组元素已经添加满了,B再添加就会造成数组下标越界异常。 情况二: 列表大小为0,即size=0。 线程A开始添加一个元素,值为A。此时它执行第一条操作,将A放在了elementData下标为0的位置上。 接着线程B刚好也要开始添加一个值为B的元素,且走到了第一步操作。此时线程B获取到size的值依然为0,于是它将B也放在了elementData下标为0的位置上。 而最终size大小为: 线程A开始将size的值增加为1线程B开始将size的值增加为2 针对这种情况,可以使用以下方式解决: List 五,Linked List linked list数据存储的结构是双向链表结构。方便元素添加、删除的集合,但是查询较慢。 LinkedList中常用方法: public void addFirst(E e):将指定元素插入此列表的开头。 public void addLast(E e):将指定元素添加到此列表的结尾。 public E getFirst():返回此列表的第一个元素。 public E getLast():返回此列表的最后一个元素。 public E removeFirst():移除并返回此列表的第一个元素。 public E removeLast():移除并返回此列表的最后一个元素。 public E pop():从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。 public void push(E e):将元素推入此列表所表示的堆栈。 public boolean isEmpty():如果列表不包含元素,则返回true。 public class LinkedListDemo { public static void main(String[] args) { LinkedList 关于Java中ArrayList与LinkedList的作用是什么问题的解答就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,如果你还有很多疑惑没有解开,可以关注创新互联行业资讯频道了解更多相关知识。elementData = c.toArray();
将元素转化成数组。EMPTY_ELEMENTDATA
赋值给数组。ensureCapacityInternal(size + 1);
这个方法是判断在添加数据之前,数组的容量是否够用。这里就看下源码的实现吧。if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA)
是不是第一次添加元素,如果是,则选取默认的容量大小10,正式将数组容量初始化为10.接着调用ensureExplicitCapacity(minCapacity);
这里是判断是否需要进行扩容。这里我们假设不需要扩容,接着说完add方法最后一步。elementData[size++] = e;
最后执行这一步,将元素e添加到elementData数组中,并且大小加1,并完成元素添加。ensureExplicitCapacity(int minCapacity)
这个方法,判断如果超出默认容量大小时,便调用grow(minCapacity);
方法开始进行扩容。elementData[size++] = e;
这一步也有可能出现问题。
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