ArrayList、LinkedList、与Vector的区别
- 解读
- ArrayList 是一个可改变大小的数组
- LinkedList 是一个双向链表
- Vector 属强同步类
- 拓展知识面
- ArrayList是如何扩容?
- 如何利用List实现LRU?
解读
List主要有ArrayList、LinkedList与Vector几种实现。这三者都实现了List接口,使用方式也极其相似,主要区别在于因为实现方式的不同,所以对不同的操作就有不同的效率。
ArrayList 是一个可改变大小的数组
当,更多的元素加入到ArrayList中时,其大小将会动态的增长,内部的元素可以直接通过get与set方法进行访问,因为ArrayList本质上就是数组。
LinkedList 是一个双向链表
在添加和删除元素的时间具有比ArrayList更好的性能,但是在get与set方面是弱于ArrayList。当然了,这些对比都是指数据量很大或者操作很频繁的情况下的对比,如果数据量和运算量很小,那么就没有对比的意义。
Vector 属强同步类
Vector和ArrayList类似,但它属于强同步类。如果你的程序本身是线程安全的(thread-safe,没有在多个线程之间共享同一个集合或者对象),那么使用ArrayList是更好的选择。
Vector和ArrayList在更多元素添加进来时会请求更大的空间。Vector每次请求是它自身大小的双倍空间,而ArrayList每次对size增长50%。
而LinkedList还实现了Queue个Deque接口,该接口与List相比,其提供了更多的方法,包括offer()、peek()、poll()等。
注意:默认情况下ArrayList的初始容量非常小,所以如果可以预估数据量的话,分配一个较大的初始值才属于最佳操作,这样可以减少调整大小的开销。
拓展知识面
ArrayList是如何扩容?
首先,我们要明白ArrayList是基于数组的,这个上面讲到了,我们都知道,申请数组的时间,只能申请一个定长的数组,那么List是如何实现数组扩容的呢???ArrayList的扩容有几个步骤:
- 检查新增元素后是否会超过数组的容量,若超过,则进行下一步扩容;
- 设置新增容量为原始(旧/老)容量的1.5倍,最多不超过2^31-1(在Java8中ArrayList的容量最大是Integer.MAX_VALUE-8,这是由于在Java8中,ArrayList内部实现进行了一些改进,使用了一些数组复制的技巧来提高性能和内存的利用率,而这些技巧需要额外的8个元素的空间来进行优化)。
- 之后呢,申请一个容量为1.5倍的数组,将原有数组的元素复制到新数组中,自此,扩容完成。
如何利用List实现LRU?
LRU,即最近最少使用策略,基于时空局部性原理(最近访问的,未来也会被访问的),往往作为缓存淘汰的策略,如Redis和GuavaMap都使用了这种套胎策略。
我们可以基于LinkedList来实现LRU,因为LinkedList基于双向链表,每个节点都会记录上一个和下一个的节点,具体实现方式如下:
public class LruListCache<E> {private final int maxSize;private final LinkedList<E> list = new LinkedList<>();public LruListCache (int maxSize) {this.maxSize = maxSize;} public void add(E e) {if(list.size() < maxSize) {list.addFrist(e);}else{list.removeLast(); list.addFrist(e);}}public E get(int index) {E e = list.get(index);list.remove(e);add(e);return e;}@Overridepublic String toString() {return list.toString();}}
OK,如果不懂数组和链表的区别的话,随后我有一个专门的数据结构的专栏,会讲到栈和队列、数组和链表以及二叉树的遍历等等内容。会做详细解说。