Java提高篇（三二）-----List總結，java-----list總結

Java提高篇（三二）-----List總結，java-----list總結

        前面LZ已經充分介紹了有關於List介面的大部分知識，如ArrayList、LinkedList、Vector、Stack，通過這幾個知識點可以對List介面有了比較深的瞭解了。只有通過歸納總結的知識才是你的知識。所以下面LZ就List介面做一個總結。推薦閱讀：

        java提高篇（二一）-----ArrayList

        java提高篇（二二）-----LinkedList

        java提高篇（二九）-----Vector

        Java提高篇（三一）-----Stack

一、List介面概述

        List介面，成為有序的Collection也就是序列。該介面可以對列表中的每一個元素的插入位置進行精確的控制，同時使用者可以根據元素的整數索引（在列表中的位置）訪問元素，並搜尋列表中的元素。 是List介面的架構圖：

        通過上面的架構圖，可以對List的結構瞭然於心，其各個類、介面如下：

        Collection：Collection 階層 中的根介面。它表示一組對象，這些對象也稱為 collection 的元素。對於Collection而言，它不提供任何直接的實現，所有的實現全部由它的子類負責。

        AbstractCollection：提供 Collection 介面的骨幹實現，以最大限度地減少了實現此介面所需的工作。對於我們而言要實現一個不可修改的 collection，只需擴充此類，並提供 iterator 和 size 方法的實現。但要實現可修改的 collection，就必須另外重寫此類的 add 方法（否則，會拋出 UnsupportedOperationException），iterator 方法返回的迭代器還必須另外實現其 remove 方法。

        terator：迭代器。

        ListIterator：系列表迭代器，允許程式員按任一方向遍曆列表、迭代期間修改列表，並獲得迭代器在列表中的當前位置。

        List：繼承於Collection的介面。它代表著有序的隊列。

        AbstractList：List 介面的骨幹實現，以最大限度地減少實現“隨機訪問”資料存放區（如數組）支援的該介面所需的工作。

        Queue：隊列。提供隊列基本的插入、擷取、檢查操作。

        Deque：一個線性 collection，支援在兩端插入和移除元素。大多數 Deque 實現對於它們能夠包含的元素數沒有固定限制，但此介面既支援有容量限制的雙端隊列，也支援沒有固定大小限制的雙端隊列。

        AbstractSequentialList：提供了 List 介面的骨幹實現，從而最大限度地減少了實現受“連續訪問”資料存放區（如連結清單）支援的此介面所需的工作。從某種意義上說，此類與在列表的列表迭代器上實現“隨機訪問”方法。

        LinkedList：List 介面的連結清單實現。它實現所有可選的列表操作。

        ArrayList：List 介面的大小可變數組的實現。它實現了所有可選列表操作，並允許包括 null 在內的所有元素。除了實現 List 介面外，此類還提供一些方法來操作內部用來儲存列表的數組的大小。

        Vector：實現可增長的對象數組。與數組一樣，它包含可以使用整數索引進行訪問的組件。

        Stack：後進先出（LIFO）的對象堆棧。它通過五個操作對類 Vector 進行了擴充 ，允許將向量視為堆棧。

        Enumeration：枚舉，實現了該介面的對象，它產生一系列元素，一次產生一個。連續調用 nextElement 方法將返回一系列的連續元素。

二、使用情境

        學習知識的根本目的就是使用它。每個知識點都有它的使用範圍。集合也是如此，在Java中集合的家族非常龐大，每個成員都有最適合的使用情境。在剛剛接觸List時，LZ就說過如果涉及到“棧”、“隊列”、“鏈表”等操作，請優先考慮用List。至於是那個List則分如下：

        1、對於需要快速插入、刪除元素，則需使用LinkedList。

        2、對於需要快速存取元素，則需使用ArrayList。

        3、對於“單線程環境”或者“多線程環境，但是List僅被一個線程操作”，需要考慮使用非同步的類，如果是“多線程環境，切List可能同時被多個線程操作”，考慮使用同步的類（如Vector）。

2.1ArrayList、LinkedList效能分析

        在List中我們使用最普遍的就是LinkedList和ArrayList，同時我們也瞭解了他們兩者之間的使用情境和區別。

public class ListTest {    private static final int COUNT = 100000;        private static ArrayList arrayList = new ArrayList<>();    private static LinkedList linkedList = new LinkedList<>();    private static Vector vector = new Vector<>();        public static void insertToList(List list){        long startTime = System.currentTimeMillis();        for(int i = 0 ; i < COUNT ; i++){            list.add(0,i);        }                long endTime = System.currentTimeMillis();        System.out.println("插入 " + COUNT + "元素" + getName(list) + "花費 " + (endTime - startTime) + " 毫秒");    }        public static void deleteFromList(List list){        long startTime = System.currentTimeMillis();                for(int i = 0 ; i < COUNT ; i++){            list.remove(0);        }                long endTime = System.currentTimeMillis();        System.out.println("刪除" + COUNT + "元素" + getName(list) + "花費 " + (endTime - startTime) + " 毫秒");    }        public static void readList(List list){        long startTime = System.currentTimeMillis();                for(int i = 0 ; i < COUNT ; i++){            list.get(i);        }                long endTime = System.currentTimeMillis();        System.out.println("讀取" + COUNT + "元素" + getName(list) + "花費 " + (endTime - startTime) + " 毫秒");    }    private static String getName(List list) {        String name = "";        if(list instanceof ArrayList){            name = "ArrayList";        }        else if(list instanceof LinkedList){            name = "LinkedList";        }        else if(list instanceof Vector){            name = "Vector";        }        return name;    }        public static void main(String[] args) {        insertToList(arrayList);        insertToList(linkedList);        insertToList(vector);                System.out.println("--------------------------------------");                readList(arrayList);        readList(linkedList);        readList(vector);                System.out.println("--------------------------------------");                deleteFromList(arrayList);        deleteFromList(linkedList);        deleteFromList(vector);    }}

        運行結果:

插入 100000元素ArrayList花費 3900 毫秒插入 100000元素LinkedList花費 15 毫秒插入 100000元素Vector花費 3933 毫秒--------------------------------------讀取100000元素ArrayList花費 0 毫秒讀取100000元素LinkedList花費 8877 毫秒讀取100000元素Vector花費 16 毫秒--------------------------------------刪除100000元素ArrayList花費 4618 毫秒刪除100000元素LinkedList花費 16 毫秒刪除100000元素Vector花費 4759 毫秒

        從上面的運行結果我們可以清晰的看出ArrayList、LinkedList、Vector增加、刪除、遍曆的效率問題。下面我就插入方法add(int index, E element),delete、get方法各位如有興趣可以研究研究。

        首先我們先看三者之間的源碼：

        ArrayList

public void add(int index, E element) {        rangeCheckForAdd(index);   //檢查是否index是否合法        ensureCapacityInternal(size + 1);  //擴容操作        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, size - index);    //數組拷貝        elementData[index] = element;   //插入        size++;    }

        rangeCheckForAdd、ensureCapacityInternal兩個方法沒有什麼影響，真正產生影響的是System.arraycopy方法，該方法是個JNI函數，是在JVM中實現的。聲明如下：

public static native void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length);

        目前LZ無法看到源碼，具體的實現不是很清楚，不過System.arraycopy源碼分析對其進行了比較清晰的分析。但事實上我們只需要瞭解該方法會移動index後面的所有元素即可，這就意味著ArrayList的add(int index, E element)方法會引起index位置之後所有元素的改變，這真是牽一處而動全身。

        LinkedList 

public void add(int index, E element) {        checkPositionIndex(index);        if (index == size)     //插入位置在末尾            linkLast(element);        else                               linkBefore(element, node(index));    }

        該方法比較簡單，插入位置在末尾則調用linkLast方法，否則調用linkBefore方法，其實linkLast、linkBefore都是非常簡單的實現，就是在index位置插入元素，至於index具體為知則有node方法來解決，同時node對index位置檢索還有一個加速作用，如下：

Node<E> node(int index) {        if (index < (size >> 1)) {    //如果index 小於 size/2 則從頭開始尋找            Node<E> x = first;            for (int i = 0; i < index; i++)                x = x.next;            return x;        } else {   //如果index 大於 size/2 則從尾部開始尋找            Node<E> x = last;            for (int i = size - 1; i > index; i--)                x = x.prev;            return x;        }    }

        所以linkedList的插入動作比ArrayList動作快就在於兩個方面。1：linkedList不需要執行元素拷貝動作，沒有牽一髮而動全身的大動作。2:尋找插入位置有加速動作即：若index < 雙向鏈表長度的1/2，則從前向後尋找; 否則，從後向前尋找。

        Vector

        Vector的實現機制和ArrayList一樣，同樣是使用動態數組來實現的，所以他們兩者之間的效率差不多，add的源碼也一樣，如下：

public void add(int index, E element) {        insertElementAt(element, index);    }        public synchronized void insertElementAt(E obj, int index) {        modCount++;        if (index > elementCount) {            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index                                                     + " > " + elementCount);        }        ensureCapacityHelper(elementCount + 1);        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, elementCount - index);        elementData[index] = obj;        elementCount++;    }

        上面是針對ArrayList、LinkedList、Vector三者之間的add（int index,E element)方法的解釋，解釋了LinkedList的插入動作要比ArrayList、Vector的插入動作效率為什麼要高出這麼多！至於delete、get兩個方法LZ就不多解釋了。

        同時LZ在寫上面那個例子時發現了一個非常有趣的現象，就是linkedList在某些時候執行add方法時比ArrayList方法會更慢！至於在什麼情況？為什麼會慢LZ下篇部落格解釋，當然不知道這個情況各位是否也遇到過？？

2.2、Vector和ArrayList的區別

        四、更多

        java提高篇（二一）-----ArrayList

        java提高篇（二二）-----LinkedList

        java提高篇（二九）-----Vector

        Java提高篇（三一）-----Stack

-----原文出自: http://cmsblogs.com/?p=1201 ,請尊重作者辛勤勞動成果,轉載說明出處.

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java幫忙總結下java物件導向進階篇的一些內容

1.繼承：繼承是一種連接類的層次模型，並且允許和鼓勵類的重用，它提供了一種明確表述共性的方法。對象的一個新類可
以從現有的類中派生，這個過程稱為類繼承。新類繼承了原始類的特性，新類稱為原始類的衍生類別（子類），而原始類稱為
新類的基類（父類）。衍生類別可以從它的基類那裡繼承方法和執行個體變數，並且類可以修改或增加新的方法使之更適合特殊的
需要。
2.多態性：多態性是指允許不同類的對象對同一訊息作出響應。多態性包括參數化多態性和包含多態性。多態性語言具有靈
活、抽象、行為共用、代碼共用的優勢，很好的解決了應用程式函數同名問題。
3.封裝：封裝是把過程和資料包圍起來，對資料的訪問只能通過已定義的介面。物件導向計算始於這個基本概念，即現實世
界可以被描繪成一系列完全自治、封裝的對象，這些對象通過一個受保護的介面訪問其他對象。
4.字串處理:為了節省空間的而特別對字串做了處理的類StringBuffer和StringBuilder
5.抽象：抽象就是忽略一個主題中與當前目標無關的那些方面，以便更充分地注意與當前目標有關的方面。抽象並不打算了
解全部問題，而只是選擇其中的一部分，暫時不用部分細節。抽象包括兩個方面，一是過程抽象，二是資料抽象。
6.為了處理運行時候異常和編譯時間異常而做出的機制.
7.就是數組的升級版本,集合底層也是數組.但集合可以放多種類型而不只是一種基本類型.集合還能更方便快速的增刪查改該集合裡面的資料
 
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