深入解析 Java 集合类:ArrayList、LinkedList、Vector

在 Java 编程中,集合类是非常重要的一部分。了解不同集合类之间的区别和适用场景,对于编写高效、健壮的代码至关重要。本文将深入探讨 ArrayList、LinkedList、Vector、Array 以及 Collection 和 Collections 之间的区别,帮助你在实际开发中做出最佳选择。

ArrayList 和 LinkedList 有什么区别?

1. 数据结构实现不同

  • ArrayList:采用动态数组实现,其底层是一个可以自动扩展的数组。
  • LinkedList:采用双向链表实现,每个元素包含指向前一个和后一个元素的引用。

2. 随机访问效率不同

  • ArrayList:支持高效的随机访问,时间复杂度为 O(1)。
  • LinkedList:随机访问需要从头开始遍历,时间复杂度为 O(n)。

3. 增加和删除效率不同

  • ArrayList:在非首尾位置增加或删除元素时,需要移动数组中的其他元素,时间复杂度为 O(n)。
  • LinkedList:在链表中增加或删除元素仅需调整相邻元素的指针,时间复杂度为 O(1)。

综合来看,如果需要频繁读取集合中的元素,推荐使用 ArrayList;如果插入和删除操作较多,推荐使用 LinkedList。

Vector 和 ArrayList 有什么区别?

1. 线程安全方面

  • Vector:使用 Synchronized 实现线程同步,是线程安全的。
  • ArrayList:非线程安全,适合单线程环境使用。

2. 性能方面

  • ArrayList:由于没有线程同步的开销,性能优于 Vector。

3. 扩容机制

  • Vector:每次扩容时,容量增加一倍。
  • ArrayList:每次扩容时,容量增加 50%。

Array 和 ArrayList 一样吗?

1. 数据类型存储

  • Array:可以存储基本数据类型和对象。
  • ArrayList:只能存储对象,不能存储基本数据类型。

2. 大小调整

  • Array:大小固定,定义时指定,无法动态扩展。
  • ArrayList:大小可动态扩展,按需增加容量。

3. 内置方法

  • Array:内置方法较少,主要是基本的数组操作。
  • ArrayList:提供丰富的方法,如 addAll、removeAll、iteration 等。

如何实现数组和 List 转换?

在实际开发中,经常需要在数组和 List 之间进行转换。以下是常用的方法:

1. 数组转 List

使用 Arrays.asList(array) 方法将数组转换为 List。

java 复制代码
String[] array = {"a", "b", "c"};
List<String> list = Arrays.asList(array);

2. List 转数组

使用 List 的 toArray() 方法将 List 转换为数组。

java 复制代码
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
String[] array = list.toArray(new String[0]);
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