Java集合框架之List

来源:https://www.cnblogs.com/xiaocer/archive/2022/09/30/16745233.html
-Advertisement-
Play Games

1.List集合概要 2.Iterable介面 1.概要 2.重要方法 forEach方法：對Collection集合中的每個對象進行消費 List<Student> list = Stream.generate(() -> new Student("張三", 23)).limit(100).col ...


1.List集合概要

2.Iterable介面

1.概要

2.重要方法
  1. forEach方法：對Collection集合中的每個對象進行消費
List<Student> list = Stream.generate(() -> new Student("張三", 23)).limit(100).collect(Collectors.toList());
list.forEach(System.out::println);
  1. spliterator方法：獲取Spliterator迭代器

3.Collection介面

1.重要方法
  1. spliterator()：創建Spliterator
  2. stream()：創建串列流Stream
  3. parallelStream()：創建並行流Stream

4.RandomAccess介面

1.概要

這是一種標識型介面，用於標識某個類具有某種功能特性的介面。

5.Vector

1.Vector集合概要

Vector是一個線程安全的集合，其中的大部分方法都加了synchronized關鍵字。

2.重要變數
  1. Vector中重要的變數信息
// 集合Vector存放對象的數組
protected Object[] elementData;
// 集合Vector存儲的對象數量
protected int elementCount;
// elementData數組每次擴容的大小
protected int capacityIncrement;
3.Vector的擴容操作
  1. 初始化Vector的擴容操作
// 1. 指定了初始化容量和每次擴容時的增量
// 則下次擴容為initialCapacity + capacity，依次類推
public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement) {
    super();
    if (initialCapacity < 0)
        throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                           initialCapacity);
    this.elementData = new Object[initialCapacity];
    this.capacityIncrement = capacityIncrement;
}

// 2. 指定初始化容量和每次擴容時的增量為0
// 則下次擴容為2 * initialCapacity
public Vector(int initialCapacity) {
    this(initialCapacity, 0);
}

// 3.指定初始化容量為10，則下次擴容為20， 40...
public Vector() {
    this(10);
}
  1. 向集合Vector添加對象，elementData數組容量不足時：2倍擴容
// minCapacity為期望的elementData數組容量
private void grow(int minCapacity) {
    int oldCapacity = elementData.length;
    // 客戶指定的每次數組擴容大小超過0，則擴容為newCapacity = oldCapacity + capacityIncrement
    // 否則進行2倍擴容
    int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
                                     capacityIncrement : oldCapacity);
    // 確保數組擴容為期望的elementData數組容量
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
        newCapacity = minCapacity;
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
  1. 客戶端重新設置Vector的容量時，可能會進行擴容操作
public synchronized void setSize(int newSize) {
    modCount++;
    // 新容量大於當前Vector集合中的對象數量則進行擴容
    if (newSize > elementCount) {
        ensureCapacityHelper(newSize);
    } else {
        for (int i = newSize ; i < elementCount ; i++) {
            elementData[i] = null;
        }
    }
    elementCount = newSize;
}

6.ArrayList

1.ArrayList概要

ArrayList是一個多線程環境下有些操作不安全的集合

2.ArrayList集合中重要的常量和變數
// 預設的初始化數組容量
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
// 存放集合ArrayList中的對象的數組
transient Object[] elementData;
// 集合ArrayList中包含的對象數量
private int size;
3.ArrayList集合的初始化操作
// 使用指定的初始化容量進行初始化
public ArrayList(int initialCapacity) {
    if (initialCapacity > 0) {
        this.elementData = new Object[initialCapacity];
    } else if (initialCapacity == 0) {
        this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
    } else {
        throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                           initialCapacity);
    }
}

// 構造一個長度為0的ArrayList集合，
// 後面使用add方法添加元素會將elementData擴容成長度為10的數組
public ArrayList() {
    this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}

// 根據另一個集合構造ArrayList
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
    elementData = c.toArray();
    if ((size = elementData.length) != 0) {
        // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
        if (elementData.getClass() != Object[].class)
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
    } else {
        // replace with empty array.
        this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
    }
}
4.ArrayList的擴容操作
  1. 擴容：按照1.5倍擴容
// minCapacity為期望的數組最低容量（即原數組容量 + 1）
private void grow(int minCapacity) {
    int oldCapacity = elementData.length;
    // 1.5倍進行擴容
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
    // 確保容器達到最低容量10，最低下限
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
        newCapacity = minCapacity;
    // 確保容器的最大容量，最大上限
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
    // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
5.ArrayList內部數組的移動操作
  1. 移動數組元素的操作都是通過System.arraycopy這個本地方法完成。
6.ArrayList的刪除操作removeIf
  1. 刪除操作removeIf方法中使用BitSet根據相應的位標記需要刪除的元素。
// size為容器中的元素個數
final BitSet removeSet = new BitSet(size);
final int size = this.size;
for (int i=0; modCount == expectedModCount && i < size; i++) {
    @SuppressWarnings("unchecked")
    final E element = (E) elementData[i];
    if (filter.test(element)) {
        // 需要刪除的元素標記為1
        removeSet.set(i);
        // 統計需要刪除的元素個數
        removeCount++;
    }
}
7.Vector和ArrayList的對比
  1. 兩者的內部結構都是數組。
  2. Vector集合預設採用當前容量的1倍大小進行擴容，且可以指定一個固定的擴容增量；ArrayList再進行擴容操作時會將當前容量增大50%。
  3. Vector集合大大部分操作都是線程安全的，但是使用的是synchronized鎖，鎖的粒度太過粗放，保證線程安全性不推薦使用Vector；ArrayList集合不是線程安全的，在多線程環境下不能使用它。
  4. Vector集合在序列化的過程中，當前elementData數組中多餘的索引位被序列化，產生不必要的性能消耗；在對ArrayList集合進行序列化時，只會對elementData數組中已使用的索引位進行序列化，未使用的索引位不會被序列化；相對地，在原ArrayList集合中已被序列化的各個數據對象被反序列化成新的ArrayList集合中的數據對象時，新的elementData數組不會產生多餘的容量，只有在下一次被要求向該集合中添加數據對象時，才會開始新一輪的擴容操作。

7.Stack

1.Stack概要

2.Stack和Vector的對比
  1. Stack繼承自Vector，內部結構都是數組，都存在數組擴容的問題，每次將數組容量增大一倍的方式不靈活。
  2. 兩者都是線程安全的，但是不推薦使用。已經被LinkedBlockingQueue和CopyOnWriteArrayList等替代。
  3. 兩者沒有針對序列化過程和反序列化過程進行任何優化，而工作效果相似的ArrayDeque集合、ArrayList集合都對序列化過程的反序列化過程進行了優化。

8.LinkedList

1.LinkedList集合的繼承體系

2.LinkedList中重要的變數
  1. LinkedList底層由雙向鏈表實現
// 集合LinkedList的對象個數
transient int size = 0;
// 指向頭節點（雙向鏈表的第一個節點）
transient Node<E> first;
// 指向尾節點（雙向鏈表的最後一個節點）
transient Node<E> first;

// 雙鏈表節點結構
private static class Node<E> {
        // 節點存儲的元素
        E item;
        // 指向下一個節點
        Node<E> next;
        // 指向前一個節點
        Node<E> prev;
}
3.LinkedList集合的添加操作
  1. linkFirst(E e)：在雙鏈表頭部插入一個新節點
  2. linkLast(E e)：在雙鏈表尾部插入一個新節點
  3. linkBefore(E e, Node succ)：在指定節點前插入一個新節點
4.LinkedList集合的移除操作
  1. unlinkFirst(Node f)：移除雙鏈表的第一個節點
  2. unlinkLast(Node l)：移除雙鏈表的最後一個節點
  3. unlink(Node x)：移除雙鏈表的指定節點
5.LinkedList的查找操作
  1. 查詢指定索引位置的節點
// 根據索引和集合長度的一半對比，來決定在頭部還是尾部開始搜索。
Node<E> node(int index) {
    // assert isElementIndex(index);

    if (index < (size >> 1)) {
        Node<E> x = first;
        for (int i = 0; i < index; i++)
            x = x.next;
        return x;
    } else {
        Node<E> x = last;
        for (int i = size - 1; i > index; i--)
            x = x.prev;
        return x;
    }
}
6.LinkedList和ArrayList的對比
  1. 基於數組結構的ArrayList的刪除和插入操作效率不高，需要考慮數組擴容元素複製、移動數組元素的問題；基於雙向鏈表的LinkedList的插入和修改操作需要考慮查詢索引位的節點的時間消耗，如果在靠近雙向鏈表的中間位置插入新的節點，則找到正確的索引位置節點的時間複雜度為o(n)。
  2. ArrayList集合支持隨機訪問，所以查詢的效率很高，時間複雜度為O(1)；LinkedList集合的查詢操作時間複雜度為o(n);

您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • 學習筆記——Django項目中的F對象，Q對象，聚合函數，排序
    2022-09-30 F對象： 在shell中是用於兩個有關聯的屬性之間的查詢。 使用實例： 查詢書籍表中閱讀量大於評論量的記錄 前提，進入pycharm，進入虛擬環境，進入shell環境。 首先，要使用F對象，那麼就需要導入F對象 from django.db.models import F 後進 ...
  • Redis高併發分散式鎖詳解
    介紹了分散式鎖的特性，模擬想要實現redis分散式鎖的演變流程，分析redisson源碼是如何實現分散式鎖的，面對高併發下，我們該如何提升分散式鎖性能 ...
  • Jupyter Notebook單元格加寬的方法3種
    1.冒泡排序(Bubble Sort) | 第0輪 | 3 | 1 | 4 | 1 | 5 | 9 | 2 | 6 | 5 | 3 | 5 | 8 | 9 | | | | | | | | | | | | | | | | | 第1輪 | 1 | 3 | 1 | 4 | 5 | 2 | 6 | 5 | ...
  • Python tkinter 做一個VIP視頻解析的桌面軟體，100%你會愛上它
    前言 tkinter：GUI桌面應用開發模塊，寫軟體界面你還可以打包成exe軟體, 哪怕你沒有python環境, 一樣可以用雖然不一定要有界面, 但是有界面, 用戶體驗很棒… 環境使用 Python 3.8 Pycharm 模塊使用 import tkinter import webbrowser ...
  • Python Markdown解析利器----mistune詳細用法記錄
    1、無論是淺拷貝還是深拷貝，拷貝對象後是否會開闢新記憶體，取決於被拷貝對象的數據類型是否可變，一般來講，可變的數據類型會開闢新記憶體，不可變數據類型反之不會開闢新記憶體，進行記憶體地址的引用(-5-256以外的大整數池會開闢記憶體，但我本地進行測試比較記憶體還是一樣的，有問題) 2、要在單層、嵌套型對象中逐一比 ...
  • 如何使用Java代碼修改數組大小呢？
    前言 環境使用 Python 3.8 Pycharm 模塊使用 import requests —> 數據請求模塊 pip install requests import parsel —> 數據解析模塊 pip install parsel from selenium import webdriv ...
  • Java Hutool 包工具類推薦 ExcelUtil
    Java Hutool 包工具類推薦 ExcelUtil 包引入 hutool包版本號可根據實際情況更換 <dependency> <groupId>cn.hutool</groupId> <artifactId>hutool-all</artifactId> <version>5.8.4.M1</ ...
  • 20220930-Vector集合擴容機制源碼分析
    總結： ArrayList與Vector集合的底層都是通過Object[] elementData數組存放對象的 ArrayList使用無參構造器時，初始容量為0，當存放一個對象後，容量擴容為10，此後按1.5*當前容量進行擴容 ArrayList使用帶參構造器時，初始容量為設定值，當存放對象個數達 ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • C#自增運算符詳解：++i與i++的區別及應用場景
    概述：在C#中，++i和i++都是自增運算符，其中++i先增加值再返回，而i++先返回值再增加。應用場景根據需求選擇，首碼適合先增後用，尾碼適合先用後增。詳細示例提供清晰的代碼演示這兩者的操作時機和實際應用。 在C#中，++i 和 i++ 都是自增運算符，但它們在操作上有細微的差異，主要體現在操作的 ...
  • Taurus.MVC 性能壓力測試（ap 壓測 和 linux 下wrk 壓測）：.NET 版本
    上次發佈了：Taurus.MVC 性能壓力測試（ap 壓測 和 linux 下wrk 壓測）：.NET Core 版本，今天計劃準備壓測一下 .NET 版本，來測試並記錄一下 Taurus.MVC 框架在 .NET 版本的性能，以便後續持續優化改進。 為了方便對比，本文章的電腦環境和測試思路，儘量和... ...
  • 一文讀懂.NET WebAPI中FromRoute、FromQuery、FromBody的關鍵角色與用法
    .NET WebAPI作為一種構建RESTful服務的強大工具，為開發者提供了便捷的方式來定義、處理HTTP請求並返迴響應。在設計API介面時，正確地接收和解析客戶端發送的數據至關重要。.NET WebAPI提供了一系列特性，如[FromRoute]、[FromQuery]和[FromBody]，用 ...
  • WPF/C#實現圖像濾鏡優化方案：打造炫目視覺體驗！
    原因：我之所以想做這個項目，是因為在之前查找關於C#/WPF相關資料時，我發現講解圖像濾鏡的資源非常稀缺。此外，我註意到許多現有的開源庫主要基於CPU進行圖像渲染。這種方式在處理大量圖像時，會導致CPU的渲染負擔過重。因此，我將在下文中介紹如何通過GPU渲染來有效實現圖像的各種濾鏡效果。 生成的效果 ...
  • Bogus 實戰：使用 Bogus 和 EFCore 生成模擬數據和種子數據【完整教程】
    引言 上一章我們介紹了在xUnit單元測試中用xUnit.DependencyInject來使用依賴註入，上一章我們的Sample.Repository倉儲層有一個批量註入的介面沒有做單元測試，今天用這個示例來演示一下如何用Bogus創建模擬數據 ，和 EFCore 的種子數據生成 Bogus 的優 ...
  • WPF隨筆收錄-實時繪製心率曲線
    一、前言 在自己的項目中，涉及到實時心率曲線的繪製，項目上的曲線繪製，一般很難找到能直接用的第三方庫，而且有些還是定製化的功能，所以還是自己繪製比較方便。很多人一聽到自己畫就害怕，感覺很難，今天就分享一個完整的實時心率數據繪製心率曲線圖的例子；之前的博客也分享給DrawingVisual繪製曲線的方 ...
  • wpf程式修改啟動入口註意事項
    如果你在自定義的 Main 方法中直接使用 App 類並啟動應用程式，但發現 App.xaml 中定義的資源沒有被正確載入，那麼問題可能在於如何正確配置 App.xaml 與你的 App 類的交互。 確保 App.xaml 文件中的 x:Class 屬性正確指向你的 App 類。這樣，當你創建 Ap ...
  • 記一次 .NET某爐膛鍋爐檢測系統 崩潰分析
    一：背景 1. 講故事 上個月有個朋友在微信上找到我，說他們的軟體在客戶那邊隔幾天就要崩潰一次，一直都沒有找到原因，讓我幫忙看下怎麼回事，確實工控類的軟體環境複雜難搞，朋友手上有一個崩潰的dump，剛好丟給我來分析一下。 二：WinDbg分析 1. 程式為什麼會崩潰 windbg 有一個厲害之處在於 ...
  • 一個.NET內置依賴註入的小型強化版
    前言 .NET生態中有許多依賴註入容器。在大多數情況下，微軟提供的內置容器在易用性和性能方面都非常優秀。外加ASP.NET Core預設使用內置容器，使用很方便。 但是筆者在使用中一直有一個頭疼的問題：服務工廠無法提供請求的服務類型相關的信息。這在一般情況下並沒有影響，但是內置容器支持註冊開放泛型服 ...
  • WPF隨筆收錄-DataGrid固定右側列
    一、前言 在項目開發過程中，DataGrid是經常使用到的一個數據展示控制項，而通常表格的最後一列是作為操作列存在，比如會有編輯、刪除等功能按鈕。但WPF的原始DataGrid中，預設只支持固定左側列，這跟大家習慣性操作列放最後不符，今天就來介紹一種簡單的方式實現固定右側列。（這裡的實現方式參考的大佬 ...
所有分類