关于 Java 集合的十大问题

本文是《关于 Java 集合的十大问题》一文的翻译。以下是 Stackowerflow 上有关 Java 集合的最常见问题。在看这些问题之前，最好先看一下类层次结构图。 1.什么时候使用LinkedList代替ArrayList？ ArrayList实际上是一个数组；它的元素可以通过索引直接访问。如果数组溢出，则需要一个具有更多空间的新数组。放置和移动所有元素将花费 O(n) 时间。此外，添加和删除元素对于移动数组中的现有元素是必要的。这也许是使用ArrayList最大的不便之处。LinkedList 是元素链接的双重列表。因此，要访问中心的元素，您必须从工作表的开头到结尾进行搜索。另一方面，在 LinkedList 中添加和删除元素速度更快，因为这些操作只会更改列表本身。最糟糕的时间比较如下：

方法	数组列表	链表
获取（索引）	复杂度(1)	在）
添加(E)	在）	复杂度(1)
添加（E，索引）	在）	在）
删除（索引）	在）	在）
迭代器.remove()	在）	复杂度(1)
迭代器.add(E)	在）	复杂度(1)

尽管运行时间较长，但对于大型列表，必须单独考虑内存使用情况。在 LinkedList 中，每个节点必须至少有两个附加指针来链接前一个和下一个节点，而在 ArrayList 中，只需要一个元素数组。更多ArrayList、LinkedList和Vector 列表的比较。 2. 在集合迭代期间删除元素的高效等效方法 在迭代期间修改（删除元素）集合的唯一正确方法是使用 Iterator.remove()。例如：最常见的错误是：运行上面的代码时，您将收到 ConcurrentModificationException 。发生这种情况是因为生成迭代器是为了在整个列表中移动，但同时通过调用 Iterator.remove() 更改了工作表。正如该异常的文档中所写，

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

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

“通常不允许一个线程修改集合，而另一个线程正在迭代它。”

一般来说，一个线程修改集合而另一个线程正在遍历它是不可接受的。 3. 如何将List转换为int[]数组？ 最简单的方法是使用位于 Apache Commons Lang库中的 ArrayUtils。 JDK 中没有此表达式的快捷方式。请记住，您不能使用 List.toArray()，因为此表达式将 List 转换为 Integer[]（这不是基本类型）。正确的做法是以下选项： 4. 如何将 int[] 数组转换为 List？ 最简单的方法也是使用 Apache Commons Lang库中的 ArrayUtils，如上所述。另外，JDK 中没有此表达式的快捷方式。 5. 过滤集合的最佳方式是什么？ 您可以使用第三方软件包（例如 Guava或 Apache Commons Lang）来增加功能。这两个包都有一个filter()方法（在Guava的 Collections2类和Apache的 CollectionUtils中）。filter() 方法将返回与给定谓词匹配的元素。在 JDK 中，一切都更加复杂。好消息是 Java 8 中将添加谓词，但现在您需要使用 Iterator 来迭代整个集合。当然，您可以通过熟悉新的 Predicate 接口来模仿 Guava 和 Apache 所遵循的路径。现在我们可以使用下面的代码来过滤集合： 6. 如何轻松地将List转换为Set？ 有两种方法可以做到这一点，具体取决于您想要如何定义平等。第一段代码将列表放入 HashSet 中。这种情况下的重复主要是通过hashCode()来确定的。通常这会起作用。但如果您需要考虑比较路径，那么最好使用代码的第二部分，您可以在其中定义自己的比较器。 7. 如何从ArrayList中删除重复元素？ 这个问题和上面的问题有些关联。如果 ArrayList 中元素的顺序对您来说并不重要，那么明智的做法是将工作表放入 Set 中以删除重复项，然后将其返回到 List。下面是一个例子。如果元素的顺序对您很重要，那么可以通过将列表放置在标准 JDK 中的 LinkedHashSet中来确保顺序。 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 中支持排序集合的方法有多种。它们都按自然顺序或按指定的比较器提供集合。在自然顺序的情况下，还需要在元素上实现 Comparable接口。

Collections.sort()可以对List进行排序。正如 Java 文档中所述，这种排序是稳定的并保证 n log(n) 性能。
PriorityQueue提供了一个有序的队列。PriorityQueue 和 Collections.sort() 的区别在于，PriorityQueue 始终保持队列的顺序，但只能获取队列的第一个元素。您不能随机访问像 PriorityQueue.get(4) 这样的元素。
如果集合中没有重复项，您可以选择TreeSet。与 PriorityQueue 一样，TreeSet 始终维护有序集。您可以从 TreeSet 中获取最小或最大的元素，但仍然无法随机访问这些元素。

简单地说，Collections.sort() 提供了一个一次性排序列表。PriorityQueue 和 TreeSet 始终维护有序集合，但代价是缺乏对元素的索引访问。 9. Collections.emptyList() 或新实例 同样的问题也适用于emptyMap() 和emptySet()。两种方法都返回一个空列表，但 Collections.emptyList() 是一个不可变列表。这意味着您无法将新元素添加到“空”列表中。在后台，每次调用 Collections.emptyList() 方法实际上并不创建空列表的新实例。相反，它将重用已经存在的空实例。如果您熟悉 Singleton作为一种设计模式，您应该明白其含义。如果频繁调用，这应该会给您带来 更好的性能。 10 复制集合，Collections.copy() 有两种方法可以将源列表复制到目标列表。一种方法是使用 ArrayList 构造函数。另一种方法是使用 Collections.copy()方法。注意第一行：我们分配的列表的长度至少与原始列表的长度相同，因为关于集合的 Java 文档说：

ArrayList
   dstList = new ArrayList
   
    (srcList);

目标列表必须至少与源列表一样长。

这意味着最终列表不得短于原始列表。这两种方法都是浅复制。那么这两种方法有什么区别呢？首先，Collections.copy() 不会重新分配 dstList 集合的容量，即使 dstList 没有足够的空间来包含 srcList 中的所有元素。相反，它会抛出 IndexOutOfBoundsException。有人可能会问这样做有什么好处吗？原因是这确保了该方法在时间上线性运行。当您想要重用数组而不是在 ArrayList 构造函数中重新分配内存时，这也适用。 而不是结论 如果读完文章后您仍然有疑问，请随时在评论中提问。另外，如果您发现翻译有任何不准确或任何其他错误，请写信给PM，我们会更正，我们将感谢您。原来的。

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