注：SparseArray来自于Android源码
问题：
1、什么是SparseArray？
2、SparseArray采用说明数据结构？
3、SparseArray默认容量多大？
4、SparseArray最大容量？每次扩容多少？
5、SparseArray get的原理是？
6、SparseArray put的原理是？
7、SparseArray 查找采用的是什么算法？
8、SparseArray与HashMap的比较，应用场景是？
问题1、什么是SparseArray？
Sparse翻译过来是稀疏、缺少的意思，SparseArray是稀疏的数组？有那么点意思在里面，应用场景是相对稀少的数据，一般是几百以内的数据性能相对HashMap要好，大概提升0-50%的性能。SparseArray是用Integer作为键映射对象。我们看下其关键的注释：
/**
SparseArrays map integers to Objects.
//...省略
For containers holding up to hundreds of items,the performance difference is not significant, less than 50%
*/
问题2、SparseArray采用说明数据结构？
SparseArray并不像HashMap采用一维数组+单链表结构，而是采用两个一维数组，一个是存储key(int类型),一个是存在value。
private int[] mKeys;
private Object[] mValues;
mKeys和mValues读写时采用的下标是一一对应的
问题3、SparseArray默认容量多大？
答案是10，SparseArray并没有定义默认容量的大小，而是在默认构造函数中 指定其默认容量大小
public SparseArray() {
this(10);
}
问题4、SparseArray最大容量？每次扩容多少？
SparseArray并不像HashMap一样定义有最大容量是多少，最大可以达到Integer.MAX_VALUE，可能会报oom。每次扩容时如果当前容量小于5则扩容是8，否则hi原容量的2倍，看put原理时会知道为什么。
问题5、SparseArray get的原理是？
先看get源码：
public E get(int key) {
return get(key, null);
}
public E get(int key, E valueIfKeyNotFound) {
//通过二分法找在mkeys数组中找到匹配的key的下标
int i = ContainerHelpers.binarySearch(mKeys, mSize, key);
if (i < 0 || mValues[i] == DELETED) {
//如果没找到对应的值，则返回默认值null
return valueIfKeyNotFound;
} else {
//返回找到匹配的值
return (E) mValues[i];
}
}
因为SparseArray采用的是两个一维数组分别存储键和值，所以根据key找到下标，就可以使用该下标取出对应的值。其中找到key对应的下标采用的是二分法。
问题6、SparseArray put的原理是？
先看起源码：
public void put(int key, E value) {
//通过二分法找到key所在的下标
int i = ContainerHelpers.binarySearch(mKeys, mSize, key);
if (i >= 0) {
//如果i >= 0 代表当前以及存在key及其对应的值，则直接替换value即可
mValues[i] = value;
} else {
//如果i < 0 代表当前并不存在key，意思就是添加新的键值对
// i 取反操作，得到要添加的下标，为什么取反？后面进行分析会进行讲解
i = ~i;
if (i < mSize && mValues[i] == DELETED) {
//当前容量充足，直接添加即可
mKeys[i] = key;
mValues[i] = value;
return;
}
if (mGarbage && mSize >= mKeys.length) {
//当前容量不足，进行回收操作
gc();
// Search again because indices may have changed.
//因为进行回收操作，需要重新使用获取要添加的下标
i = ~ContainerHelpers.binarySearch(mKeys, mSize, key);
}
//在存储按键数组中下标为i，添加新键为key
mKeys = GrowingArrayUtils.insert(mKeys, mSize, i, key);
//在存储值数组中下标为i，添加新值为value
mValues = GrowingArrayUtils.insert(mValues, mSize, i, value);
//真实数据个数加1
mSize++;
}
}
//GrowingArrayUtils.java
public static T[] insert(T[] array, int currentSize, int index, T element) {
assert currentSize <= array.length;
if (currentSize + 1 <= array.length) {
//如果当前数组容量充足，先将当前下标index往后移动
System.arraycopy(array, index, array, index + 1, currentSize - index);
//在将要添加的元素放到下标为index的地方
array[index] = element;
return array;
}
//如果容量不足，先进行扩容生成新的数组newArray
@SuppressWarnings("unchecked")
T[] newArray = ArrayUtils.newUnpaddedArray((Class)array.getClass().getComponentType(),
growSize(currentSize));
//将原数组中index个元素拷贝到新数组中
System.arraycopy(array, 0, newArray, 0, index);
//将要添加的元素添加到index位置
newArray[index] = element;
//将原数组中index+1之后的元素拷贝到新数组中
System.arraycopy(array, index, newArray, index + 1, array.length - index);
return newArray;
}
public static int growSize(int currentSize) {
//扩容计算规则，当前容量小于5返回8；否则返回2倍的容量
return currentSize <= 4 ? 8 : currentSize * 2;
}
通过上述put源码，我们可以总结如下：
1、通过二分法找出key的下标，判断是否已经存在要添加的key，如果找到直接替换对应的value
2、如果不存在要添加的key，且容量充足，直接添加
3、如果不存在要添加的key，则分别对存储键和值的两个数组进行扩容并添加元素
透过put的操作可以得到的信息有：
1、SparseArray是允许插入value为null的情况，因为key是int类型，所以不存在key为null的情况
2、SparseArray添加元素时key是确保是有序的，是按key的大小进行排序的，因为其采用的二分法现在找到对应key对应的下标
3、SpareseArray默认每次扩容是原容量的2倍（特殊情况如果当前容量小5则扩容到8）
好，我们回到添加元素时，为什么对二分法取得下标i取反操作？我们先看下其源码实现：
static int binarySearch(int[] array, int size, int value) {
//当前下标
int lo = 0;
//数组下标值的最大值
int hi = size - 1;
while (lo <= hi) {
//二分法一分而二，数组中间下标
final int mid = (lo + hi) >>> 1;
//二分法一分而二，数组中间下标处的值
final int midVal = array[mid];
if (midVal < value) {
/**
如果数组中间处的值比要找的值小，代表要找的值
在数组的中后部部分，所以当前下标取值为mid + 1
*/
lo = mid + 1;
} else if (midVal > value) {
/**
如果数组中间处的值比要找的值大，代表要找的值
在数组的前中部部分，所以当前下标取值为mid - 1
*/
hi = mid - 1;
} else {
//数组中间处的值与要找的值相等，直接返回数组中部的下标mid
return mid; // value found
}
}
//上述没找到匹配值的时候，lo最终变成的时候要添加元素的位置
/**此处取反，会变成负数，负数表示没找到，重新取反时代表的是要添加元素的位置
*/
return ~lo; // value not present
}
上述是二分法的实现，如果不懂什么是二分法，先去了解什么是二分法。
有别于其他二分法的实现的是当它没有找到匹配的元素时，返回的不是-1，而是要添加元素位置取反之后的值，取反变成负数，所以当此二分法返回负数时代表原数组中不存在对应的值，意思是要添加新的元素，添加时再取反就变回了要添加元素的下标位置。
此处的二分法返回值i取反有两个意思：
1、负数代表没有找打元素，意思是添加元素
2、要添加元素的下标位置
如果还是不明白，自己再好好想想。
问题7、SparseArray 查找采用的是什么算法？
get和put源码分析时已经很明确了，其采用的是二分法算法
问题8、SparseArray与HashMap的比较，应用场景是？
1、SparseArray不是采用的不是哈希算法，HashMap采用的是哈希算法
2、SparseArray采用的是两个一维数组分别用于存储键和值，HashMap采用的是一维数组+单向链表
3、SparseArray key只能是int类型，而HashMap可以任何类型
4、SparseArray key是有序存储（升序），而HashMap不是
5、SparseArray 默认容量是10，而HashMap默认容量是16
6、SparseArray 默认每次扩容是2倍于原来的容量，而HashMap默认每次扩容时是原容量*0.75倍
7、SparseArray 内存使用要优于HashMap，因为：
- SparseArray key是int类型，而HashMap是Object
- SparseArray value的存储被不像HashMap一样需要额外的需要一个实体类（Node）进行包装
8、SparseArray查找元素总体而言比HashMap要逊色，因为SparseArray查找是需要经过二分法的过程，而HashMap不存在冲突的情况其技术处的hash对应的下标直接就可以取到值
针对上面与HashMap的比较，采用SparseArray还是HashMap，建议根据如下需求选取：
1、如果对内存要求比较高，而对查询效率没什么大的要求，可以是使用SparseArray
2、数量在百级别的SparseArray比HashMap有更好的优势
3、要求key是int类型的，因为HashMap会对int自定装箱变成Integer类型
4、要求key是有序的且是升序