Java 集合框架中 `List` 接口及其子类的详细介绍,并用 UML 图表展示层次结构关系,用表格对比各个类的差异。

下面是 Java 集合框架中 List 接口及其子类的详细介绍,并用 UML 图表展示层次结构关系。最后,我会用表格对比各个类的差异。

Java 集合框架中 List 接口及其子类

UML 类图描述

以下是 List 接口及其子类的 UML 类图描述,不包含方法。

详细说明

List 接口
  • List: 有序集合,允许重复元素。提供了按位置访问元素的能力。
子类
  • ArrayList:

    • 基于数组实现的列表。
    • 提供快速的随机访问(O(1) 时间复杂度)。
    • 插入和删除操作(尤其是中间位置)相对较慢(O(n) 时间复杂度)。
  • LinkedList:

    • 基于双向链表实现的列表。
    • 提供快速的插入和删除操作(O(1) 时间复杂度)。
    • 随机访问较慢(O(n) 时间复杂度)。
  • Vector:

    • 类似于 ArrayList,但线程安全。
    • 提供快速的随机访问(O(1) 时间复杂度)。
    • 插入和删除操作(尤其是中间位置)相对较慢(O(n) 时间复杂度)。
  • Stack:

    • 继承自 Vector,用于实现栈结构。
    • 提供后进先出(LIFO)的访问方式。
    • 提供快速的随机访问(O(1) 时间复杂度)。
    • 插入和删除操作(尤其是中间位置)相对较慢(O(n) 时间复杂度)。

表格对比各个类差异

特性 ArrayList LinkedList Vector Stack
实现方式 基于数组 基于双向链表 基于数组 基于数组(继承自 Vector
线程安全性 不安全 不安全 线程安全 线程安全
随机访问性能 快(O(1)) 慢(O(n)) 快(O(1)) 快(O(1))
插入/删除性能 慢(尤其是中间位置,O(n)) 快(O(1)) 慢(尤其是中间位置,O(n)) 慢(尤其是中间位置,O(n))
内存使用 固定大小数组,可能浪费空间 动态分配节点,内存使用更灵活 固定大小数组,可能浪费空间 固定大小数组,可能浪费空间
适用场景 需要快速随机访问的场景 需要频繁插入和删除的场景 需要线程安全的场景 需要栈结构的场景

总结

通过上述 UML 图表和表格对比,你可以清晰地看到 List 接口及其子类之间的层次结构关系和各自的特性。选择合适的 List 实现类可以显著提高程序的性能和效率。

相关推荐
fanged3 小时前
构建系统maven
java·maven
沙滩小岛小木屋3 小时前
maven编译时跳过test过程
java·maven
江沉晚呤时4 小时前
SQL Server 事务详解:概念、特性、隔离级别与实践
java·数据库·oracle·c#·.netcore
还是鼠鼠5 小时前
单元测试-概述&入门
java·开发语言·后端·单元测试·log4j·maven
MyikJ7 小时前
Java求职面试:从Spring到微服务的技术挑战
java·数据库·spring boot·spring cloud·微服务·orm·面试技巧
MyikJ7 小时前
Java 面试实录:从Spring到微服务的技术探讨
java·spring boot·微服务·kafka·spring security·grafana·prometheus
ShiinaMashirol7 小时前
代码随想录打卡|Day50 图论(拓扑排序精讲 、dijkstra(朴素版)精讲 )
java·图论
cui_hao_nan8 小时前
Nacos实战——动态 IP 黑名单过滤
java
惜.己8 小时前
MySql(十一)
java·javascript·数据库
10000hours8 小时前
【存储基础】NUMA架构
java·开发语言·架构