Java的数组(Array)、Vector、ArrayList、HashMap的异同

array(数组)和vector是十分相似的java构件(constructs),两者全然不同,在选择使用时应根据各自的功能来确定。 1、数组:java arrays的元素个数不能下标越界,从很大程度上保证了java程序的安全性,而其他一些语言出现这一问题时常导致灾难性的后果。 array可以存放object和基本数据类型,但创建时必须指定数组的大小,并不能再改变。值得注意的是:当array中的某一元素存放的是objrct reference 时,java不会调用默认的构造函数,而是将其初值设为null,当然这跟java对各类型数据赋默认值的规则是一样的,对基本数据类型同样适用。 2、vector:对比于array,当更多的元素被加入进来以至超出其容量时,vector的size会动态增长,而array容量是定死的。同时,vector在删除一些元素后,其所有下标大于被删除元素的元素都依次前移,并获得新下标比原来的小了)。注意:当调用vector的size()方法时,返回vector中实际元素的个数。 vector内部实际是以array实现的,也通过元素的整数索引来访问元素,但它只能存放java.lang.object对象,不能用于存放基本类型数据,比如要存放一个整数10,得用new integer(10)构造出一个integer包装类对象再放进去。当vector中的元素个数发生变化时, 其内部的array必须重新分配并进行拷贝,因此这是一点值得考虑的效率问题。 vetor同时也实现了list接口,所以也可以算作colletion了,只是它还特殊在:vector is synchronized。即vetor对象自身实现了同步机制。 3、arraylist:实现了list接口,功能与vetor一样,只是没有同步机制,当然元素的访问方式为从list中继承而来,可存放任何类型的对象。 4、hashmap:继承了map接口,实现用keys来存储和访问values,keys和values都可以为空,它与hashtable类的区别在于hashtable类的keys不能为null,并hashtable类有同步机制控制,而hashmap类没有。 在struts类库中实现了一个lablevaluebean,用lable(key)来存储和访问value,很方便。

 

1)精辟阐述:
可以将ArrayList想象成一种会自动扩增容量的Array”

2
Array[]):最高效;但是其容量固定且无法动态改变;
ArrayList
:容量可动态增长;但牺牲效率;

3
)建议:
基于效率和类型检验,应尽可能使用Array,无法确定数组大小时才使用ArrayList
不过当你试着解决更一般化的问题时,Array的功能就可能过于受限。

4
Java中一切皆对象,Array也是对象。不论你所使用得Array型别为何,Array名称本身实际上是个reference,指向heap之内得某个实际对象。这个对象可经由“Array初始化语法被自动产生,也可以以new表达式手动产生。

5
Array可做为函数返回值,因为它本身是对象的reference

6)
对象数组与基本类型数组在运用上几乎一模一样,唯一差别在于,前者持有得是reference,后者直接持有基本型别之值;
例如:
string [] staff=new string[100];
int [] num=new int[10];

7
)容器所持有的其实是一个个reference指向Object,进而才能存储任意型别。当然这不包括基本型别,因为基本型别并不继承自任何classes

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)面对Array,我们可以直接持有基本型别数值的Array(例如:int [] num;),也可以持有reference(指向对象)的Array;但是容器类仅能持有reference(指向对象),若要将基本型别置于容器内,需要使用wrapper类。但是wrapper类使用起来可能不很容易上手,此外,primitives Array的效率比起容纳基本型别之外覆类(的reference的容器好太多了。

当然,如果你的操作对象是基本型别,而且需要在空间不足时自动扩增容量,Array便不适合,此时就得使用外覆类的容器了。

9
)某些情况下,容器类即使没有转型至原来的型别,仍然可以运作无误。有一种情况尤其特别:编译器对String class提供了一些额外的支持,使它可以平滑运作。

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)对数组的一些基本操作,像排序、搜索与比较等是很常见的。因此在Java中提供了Arrays类协助这几个操作:sort(),binarySearch(),equals(),fill(),asList().

不过Arrays类没有提供删除方法,而ArrayList中有remove()方法,不知道是否是不需要在Array中做删除等操作的原因(因为此时应该使用链表)。

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ArrayList的使用也很简单:产生ArrayList,利用add()将对象置入,利用get(i)配合索引值将它们取出。这一切就和Array的使用方式完全相同,只不过少了[]而已。

2.
参考资料:
1
)效率:
数组扩容是对ArrayList效率影响比较大的一个因素。
每当执行AddAddRangeInsertInsertRange等添加元素的方法,都会检查内部数组的容量是否不够了,如果是,它就会以当前容量的两倍来重新构建一个数组,将旧元素Copy到新数组中,然后丢弃旧数组,在这个临界点的扩容操作,应该来说是比较影响效率的。

ArrayList
Array的复杂版本
ArrayList
内部封装了一个Object类型的数组,从一般的意义来说,它和数组没有本质的差别,甚至于ArrayList的许多方法,如IndexIndexOfContainsSort等都是在内部数组的基础上直接调用Array的对应方法。

2
)类型识别:
ArrayList
存入对象时,抛弃类型信息,所有对象屏蔽为Object,编译时不检查类型,但是运行时会报错。
ArrayList
与数组的区别主要就是由于动态增容的效率问题了

3
ArrayList可以存任何Object,如String等。

 

Array和ArrayList的异同点

相信数组是大家在编程最常使用的,不论任何语言都存在数组这样的数据结构,由于C#语言是完全面向对象的,所以在C#中的数组也是对象,
实际上就是Array类的实例,Array类的使用可以说是使用最频繁的,只是大家在使用时都没太在意,如在创建数组int[]时实际上就创建了一个Array类对象的实例。
最近我仔细研究了一下C#中的Array及ArrayList类之间的异同,总结了以下几点:

[Array和ArrayList的区别]

#1. Array类型的变量在声明的同时必须进行实例化(至少得初始化数组的大小),而ArrayList可以只是先声明。
如:
 int[] array = new array[3];
 或 int[] array = {1,2,3};
 或 ArrayList myList = new ArrayList();
这些都是合法的,而直接使用 int[] array;是不行的。

#2. Array只能存储同构的对象,而ArrayList可以存储异构的对象。
同构的对象是指类型相同的对象,若声明为int[]的数组就只能存放整形数据,string[]只能存放字符型数据,但声明为object[]的数组除外。
而ArrayList可以存放任何不同类型的数据(因为它里面存放的都是被装箱了的Object型对象,实际上ArrayList内部就是使用"object[] _items;"这样一个私有字段来封装对象的)

#3 在CLR托管对中的存放方式
Array是始终是连续存放的,而ArrayList的存放不一定连续。

#4 初始化大小
Array对象的初始化必须只定指定大小,且创建后的数组大小是固定的,
而ArrayList的大小可以动态指定,其大小可以在初始化时指定,也可以不指定,也就是说该对象的空间可以任意增加。

#5 Array不能够随意添加和删除其中的项,而ArrayList可以在任意位置插入和删除项。


[Array和ArrayList的相似点]

#1 都具有索引(index),即可以通过index来直接获取和修改任意项。
#2 他们所创建的对象都放在托管堆中。
#3 都能够对自身进行枚举(因为都实现了IEnumerable接口)。


[ArrayList的一些特性]

#1 在研究ArrayList我发现了一个有趣的现象,ArrayList的capacity属性值会随ArrayList中的项的实际大小来发生改变,
如下代码:

public   static   void  Main( string [] args)
        
{
            ArrayList myList 
= new ArrayList(2);
            Console.WriteLine(
"initial capacity:" + myList.Capacity);

            
int size = 2;
            
for (int i = 0; i < size;i++ )
            
{
                myList.Add(i);
            }

            Console.WriteLine(
"current capacity:" + myList.Capacity);
            
            Console.ReadLine();
        }

当size为2时,输出结果中的"current capacity"为2,
当size为3或4时,"current capacity"为4,
当size为5~8时,"current capacity"为8,
当size为9~16时,"current capacity"为16,
...
通过实验可以得出一个结论,那就是每当ArrayList中的实际存在的对象数(ArrayList.Count)超过了自身的Capacity阀值,那么该阀值会自动翻倍。
(也可以改变myList生成时的初始值来试试,但结论是一样的)

#2 通过ArrayList类的TrimToResize()方法可以将ArrayList实例中的空项去除以压缩体积。
如以下代码:

public   static   void  Main( string [] args)
        
{
            ArrayList myList 
= new ArrayList(5);

            
for (int i = 0; i < 3; i++)
            
{
                myList.Add(i);
            }

            Console.WriteLine(
"actual capacity:" + myList.Capacity);
            myList.TrimToSize();
            Console.WriteLine(
"compressed capacity:" + myList.Capacity);
            
            Console.ReadLine();
        }

输出:
actual capacity:5
compressed capacity:3

#3 在C#2.0中,建议大家尽量使用范型版的ArrayList,即System.Collection.Generics命名空间下的List
这样不但保证了类型安全,而且由于没有了装箱和拆箱的过程,从而提高了对象处理的效率。

 

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