關於 Java 集合的十大問題

本文是《關於 Java 集合的十大問題》一文的翻譯。以下是 Stackowerflow 上有關 Java 集合最常見的問題。在看這些問題之前，最好先看一下類別層次結構圖。 1.什麼時候使用LinkedList代替ArrayList？ ArrayList實際上是一個陣列；它的元素可以透過索引直接存取。如果數組溢出，則需要一個具有更多空間的新數組。放置和移動所有元素將花費 O(n) 時間。此外，新增和刪除元素對於移動數組中的現有元素是必要的。這也許是使用ArrayList最大的不便。LinkedList 是元素連結的雙重清單。因此，要存取中心的元素，您必須從工作表的開頭到結尾進行搜尋。另一方面，在 LinkedList 中新增和刪除元素速度更快，因為這些操作只會變更清單本身。最糟糕的時間比較如下：

方法	數組列表	鍊錶
取得（索引）	複雜度(1)	在）
添加(E)	在）	複雜度(1)
新增（E，索引）	在）	在）
刪除（索引）	在）	在）
迭代器.remove()	在）	複雜度(1)
迭代器.add(E)	在）	複雜度(1)

儘管運行時間較長，但對於大型列表，必須單獨考慮記憶體使用情況。在 LinkedList 中，每個節點必須至少有兩個額外的指標來連結前一個和下一個節點，而在 ArrayList 中，只需要一個元素陣列。更多ArrayList、LinkedList和Vector 清單的比較。 2. 在集合迭代期間刪除元素的高效等效方法 在迭代期間修改（刪除元素）集合的唯一正確方法是使用 Iterator.remove()。例如：最常見的錯誤是：執行上面的程式碼時，您將收到 ConcurrentModificationException 。發生這種情況是因為生成迭代器是為了在整個列表中移動，但同時透過呼叫 Iterator.remove() 來更改了工作表。正如該異常的文檔中所寫，

Iterator
   itr = list.iterator(); while(itr.hasNext()) { // do something itr.remove(); }

for(Integer i: list) { list.remove(i); }

“通常不允許一個線程修改集合，而另一個線程正在迭代它。”

一般來說，一個線程修改集合而另一個線程正在遍歷它是不可接受的。 3. 如何將List轉換為int[]陣列？ 最簡單的方法是使用位於 Apache Commons Lang庫中的 ArrayUtils。 JDK 中沒有此表達式的捷徑。請記住，您不能使用 List.toArray()，因為此表達式將 List 轉換為 Integer[]（這不是基本類型）。正確的做法是以下選項： 4. 如何將 int[] 陣列轉換為 List？ 最簡單的方法也是使用 Apache Commons Lang庫中的 ArrayUtils，如上所述。另外，JDK 中沒有此表達式的捷徑。 5. 過濾集合的最佳方式是什麼？ 您可以使用第三方軟體包（例如 Guava或 Apache Commons Lang）來增加功能。這兩個套件都有一個filter()方法（在Guava的 Collections2類別和Apache的 CollectionUtils中）。filter() 方法將傳回與給定謂詞相符的元素。在 JDK 中，一切都更加複雜。好消息是 Java 8 中將添加謂詞，但現在您需要使用 Iterator 來迭代整個集合。當然，您可以透過熟悉新的 Predicate 介面來模仿 Guava 和 Apache 所遵循的路徑。現在我們可以使用下面的程式碼來過濾集合： 6. 如何輕鬆地將List轉換為Set？ 有兩種方法可以做到這一點，具體取決於您想要如何定義平等。第一段程式碼將清單放入 HashSet 中。這種情況下的重複主要是透過hashCode()來確定的。通常這會起作用。但如果您需要考慮比較路徑，那麼最好使用程式碼的第二部分，您可以在其中定義自己的比較器。 7. 如何從ArrayList中刪除重複元素？ 這個問題和上面的問題有些關聯。如果 ArrayList 中元素的順序對您來說並不重要，那麼明智的做法是將工作表放入 Set 中以刪除重複項，然後將其傳回 List。下面是一個例子。如果元素的順序對您很重要，那麼可以透過將清單放置在標準 JDK 中的 LinkedHashSet中來確保順序。 8. 排序集合 int[] array = ArrayUtils.toPrimitive(list.toArray(new Integer[0])); int[] array = new int[list.size()]; for(int i=0; i < list.size(); i++) { array[i] = list.get(i); } List list = Arrays.asList(ArrayUtils.toObject(array));

int[] array = {1,2,3,4,5}; List
   list = new ArrayList
   
    (); for(int i: array) { list.add(i); }

Iterator
   itr = list.iterator(); while(itr.hasNext()) { int i = itr.next(); if (i > 5) { // filter all ints bigger than 5 itr.remove(); } }

public interface Predicate
   { boolean test(T o); } public static 
   
    void filter(Collection
    
     collection, Predicate
     
      predicate) { if ((collection != null) && (predicate != null)) { Iterator
      
       itr = collection.iterator(); while(itr.hasNext()) { T obj = itr.next(); if (!predicate.test(obj)) { itr.remove(); } } } }

filter(list, new Predicate
   () { public boolean test(Integer i) { return i <= 5; } });

Set
   set = new HashSet
   
    (list);

Set
   set = new TreeSet
   
    (aComparator); set.addAll(list);

ArrayList** list = ... // initial a list with duplicate elements Set
   set = new HashSet
   
    (list); list.clear(); list.addAll(set);

Java 中支援排序集合的方法有多種。它們都按自然順序或按指定的比較器提供集合。在自然順序的情況下，還需要在元素上實作 Comparable介面。

Collections.sort()可以對List進行排序。正如 Java 文件中所述，這種排序是穩定的並保證 n log(n) 效能。
PriorityQueue提供了一個有順序的佇列。PriorityQueue 和 Collections.sort() 的差異在於，PriorityQueue 總是保持佇列的順序，但只能取得佇列的第一個元素。您不能隨機存取像 PriorityQueue.get(4) 這樣的元素。
如果集合中沒有重複項，您可以選擇TreeSet。與 PriorityQueue 一樣，TreeSet 始終維護有序集。您可以從 TreeSet 中取得最小或最大的元素，但仍然無法隨機存取這些元素。

簡單地說，Collections.sort() 提供了一個一次性排序清單。PriorityQueue 和 TreeSet 始終維護有序集合，但代價是缺乏對元素的索引存取。 9. Collections.emptyList() 或新實例 同樣的問題也適用於emptyMap() 和emptySet()。兩種方法都會傳回一個空列表，但 Collections.emptyList() 是一個不可變列表。這意味著您無法將新元素新增到“空”清單中。在後台，每次呼叫 Collections.emptyList() 方法實際上並不會建立空列表的新實例。相反，它將重複使用已經存在的空實例。如果您熟悉 Singleton作為一種設計模式，您應該明白其含義。如果頻繁調用，這應該會為您帶來 更好的性能。 10 複製集合，Collections.copy() 有兩種方法可以將來源清單複製到目標清單。一種方法是使用 ArrayList 建構子。另一種方法是使用 Collections.copy()方法。注意第一行：我們分配的列表至少與原始列表的長度一樣長，因為關於集合的 Java 文件說：

ArrayList
   dstList = new ArrayList
   
    (srcList);

目標清單必須至少與來源清單一樣長。

這意味著最終列表不得短於原始列表。這兩種方法都是淺複製。那麼這兩種方法有什麼差別呢？首先，Collections.copy() 不會重新分配 dstList 集合的容量，即使 dstList 沒有足夠的空間來包含 srcList 中的所有元素。相反，它會拋出 IndexOutOfBoundsException。有人可能會問這樣做有什麼好處嗎？原因是這確保了該方法在時間上線性運行。當您想要重複使用陣列而不是在 ArrayList 建構函式中重新指派記憶體時，這也適用。 而不是結論 如果讀完文章後您仍然有疑問，請隨時在評論中提問。另外，如果您發現翻譯有任何不準確或任何其他錯誤，請寫信給PM，我們會更正，我們將感謝您。原來的。

ArrayList
   dstList = new ArrayList
   
    (srcList.size()); Collections.copy(dstList, srcList);