HashMap与ArrayMap(和SparseArray)的比较与选择

本文对比了HashMap、ArrayMap和SparseArray在Android中的实现与性能,详细介绍了它们的存储方式、查找策略以及增删操作。HashMap适合元素较多的场景,而ArrayMap和SparseArray在内存和速度上有优势,特别适合内存敏感和小规模数据。ArrayMap通过二分查找,SparseArray针对基本类型优化,两者均为有序。在特定场景下,ArrayMap的扩容比HashMap更高效。

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HashMap之外的Map实现

HashMap应该是java中使用最多的Map实现了,ArrayMap为Android SDK提供的另一个Map接口的实现。
SparseArray的实现思路和ArrayMap是一致的,所以捎上说一下

补充说明

ArrayMap在v4包中有兼容的实现,需要兼容低版本不要导错包
android.util.ArrayMap
android.support.v4.util.ArrayMap

HashMap的实现

这里写图片描述
HashMap是通过数组+链表的形式存储数据,内部有一个名为table的Node类型的数组用以存放数据,每一个Node都可以向后构成一个单向链表,用于在hash重复而key不相同时保存新的键值对
Node类的结构:

static class Node<K,V> implements Entry<K,V>{
   
     
    final int hash;   //key对象的hashCode值  
    final K key;    //key对象  
    V value;
### ArrayMap SparseArray 的使用场景性能比较 #### 1. **基本概念** ArrayMap 是一种内存优化版本的 HashMap,适用于键值对数量较少的情况。它的设计目标是在小规模数据集上提供更高的效率更低的内存占用[^3]。 SparseArray 则是一种专门为 `int` 类型键设计的数据结构。它通过两个数组分别存储键值,避免了 Java 中自动装箱带来的开销。因此,对于整数类型的键,SparseArray 提供了更好的性能更低的内存消耗[^2]。 --- #### 2. **内部实现机制** - **ArrayMap 实现** ArrayMap 内部维护了一个对象数组用于存储键值对,并采用了类似于红黑树的方式进行排序查找操作。这使得其在插入、删除查询时的时间复杂度接近 O(log n)[^3]。 - **SparseArray 实现** SparseArray 使用两个独立的数组分别保存键 (`mKeys`) (`mValues`)。由于键固定为 `int` 类型,它可以利用二分查找算法快速定位指定键的位置,时间复杂度同样为 O(log n)。此外,SparseArray 还支持标记已删除项的功能以减少不必要的移动操作[^2]。 --- #### 3. **性能对比** | 特性 | ArrayMap | SparseArray | |---------------------|-----------------------------------|----------------------------------| | 键类型 | 支持任意可哈希的对象 | 仅限于 `int` | | 插入/删除/查询速度 | 接近 O(log n),适合通用场景 | 同样为 O(log n),针对 `int` 更高效 | | 内存占用 | 较低 | 极低 | | 扩展能力 | 动态扩展 | 固定大小,默认容量较小 | 从以上表格可以看出,在处理少量数据或者特定类型(如 `int`)的情况下,SparseArray 明显优于其他集合类;而对于更加灵活的需求,则可以选择 ArrayMap 或者传统 HashMap 来满足应用需求[^4]。 --- #### 4. **适用场景分析** - **ArrayMap 场景** 当应用程序需要频繁地增删改查操作且涉及多种不同类型的键时,推荐优先考虑使用 ArrayMap。例如 UI 控件绑定事件处理器映射表等场合都可以很好地发挥其优势。 - **SparseArray 场景** 如果业务逻辑中存在大量的基于索引访问资源文件 ID 或者视图组件引用编号的操作,则应毫不犹豫选用 SparseArray 替代传统的 Map 结构来提升整体运行效率并节省宝贵硬件资源[^2]。 --- ```java // 示例代码:如何正确选择合适的容器类型? public void exampleUsage() { // 使用 ArrayMap 存储字符串作为 Key 的情况 ArrayMap<String, String> arrayMapExample = new ArrayMap<>(); arrayMapExample.put("name", "John"); // 使用 SparseArray 处理 Int 型 Keys 的情形 SparseArray<String> sparseArrayExample = new SparseArray<>(); sparseArrayExample.put(100, "ValueForIntKey"); System.out.println(arrayMapExample.get("name")); // 输出 John System.out.println(sparseArrayExample.get(100)); // 输出 ValueForIntKey } ``` ---
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