一般将数据结构分为两在类:线性数据结构和非线性数据结构。线性数据结构有线性表、栈、队列、串、数组和文件;非线性数据结构有树和图。
线性表
- 线性表的逻辑结构是n个数据元素的有限序列。
- 数据元素呈线性关系。必存在惟一的称为“第一个”的数据元素;必存在惟一的称为“最后一个”的数据元素;除了第一个元素外,每个元素都有且只有一个前驱元素;除了最后一个元素外,每个元素都有且只有一个后继元素。
- 所有数据元素在同一个线性表中必须是相同的数据类型。
- 线性表按其存储结构可分为顺序表和链表。用顺序存储结构存储的线性表称为顺序表;用链式存储结构存储的线性表称为链表。
- 将线性表中的数据元素依次存放在某个存储区域中,所形成的表称为顺序表。一维数组就是用顺序方式存储的线性表。
一、ArrayList
1、ArrayList底层采用数组实现,当使用不带参数的构造方法生成ArrayList对象时,实际上会在底层生成长度为10的Object类型数组。
Object类型数组
private transient Object[] elementData;
不带参数的构造方法public ArrayList() {
this(10);
}
实际调用的方法public ArrayList(int initialCapacity) {
super();
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
this.elementData = new Object[initialCapacity];
}
2、如果增加的个数超过10个,那么ArrayList底层会新生成一个数组,长度为原数组的1.5倍+1,然后将原数组的内容复制到新数组中,后续增加的内容都会放到新组中。当新数组无法容纳增加的元素时,重复该过程。public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
modCount++;
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
JDK7已更新了新数组长度的算法 private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
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);
}
3、ArrayList的三个构造函数
ArrayList() 建立一个空的数组列表
ArrayList(int capacity) 建立一个数组列表,有指定的初始容量(capacity)。容量是用于存储元素的基本数组的大小。当元素被追加到数组列表上时,容量会自动增加。
ArrayList(Collection c) 建立一个数组列表,由类集c中的元素初始化。如可放入一个LinkedList。
4、获取元素,检查是否有该无素,有的话则直接取数组的元素。
public E get(int index) {
rangeCheck(index);
return elementData(index);
}
private void rangeCheck(int index) {
if (index >= size)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
5、ArrayList元素的删除操作,需将被删除元素的后续元素向前移动,代价比较高。 public E remove(int index) {
rangeCheck(index);
modCount++;
E oldValue = elementData(index);
int numMoved = size - index - 1;
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
numMoved);
elementData[--size] = null; // Let gc do its work
return oldValue;
}
6、集合中只能放置对象的引用,无法放置原生数据类型,需要使用原生数据类型的包装类才能加入到集合中。
二、LinkedList
void linkLast(E e) {
final Node<E> l = last;
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
last = newNode;
if (l == null)
first = newNode;
else
l.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
private static class Node<E> {
E item;
Node<E> next;
Node<E> prev;
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}
三、ArrayList与LinkedList的比较分析1、ArrayList底层采用数组实现,LinkedList底层采用双向链表实现。
2、当执行插入或者删除操作时,采用LinkedList比较好。
3、当执行搜索操作时,采用ArrayList比较好。