1. 程式人生 > >Android中涉及資料結構和演算法的工具類

Android中涉及資料結構和演算法的工具類

一.概念
資料結構:是指相互之間存在著一種或多種關係的資料元素的集合和該集合中資料元素之間的關係組成。
演算法:是特定問題求解步驟的描述,演算法是獨立存在的一種解決問題的方法和思想
詳細參照:http://www.cnblogs.com/xydblog/p/3565363.html其中涉及了時間複雜度和空間複雜度,只是淺顯的概念,如果想深入的瞭解請觀看研讀各種

有關書籍。還有想了解時間複雜度和空間複雜度的可以看:http://blog.csdn.net/booirror/article/details/7707551/很不錯的文章

另外本文只是概括的說明和比較幾種工具類的不同,詳細的分析接下來會有一系列的文章

二.涉及的Android中的各種資料工具
2.1常用集合類的繼承結構如下: 
Collection<--List<--Vector 
Collection<--List<--ArrayList 
Collection<--List<--LinkedList 
Collection<--Set<--HashSet 
Collection<--Set<--HashSet<--LinkedHashSet 
Collection<--Set<--SortedSet<--TreeSet 
Map<--SortedMap<--TreeMap 
Map<--HashMap (補充一個HashMap的子類LinkedHashMap:)


注意這裡的 Collection、List、Set和Map都是介面(Interface)
三.介面和類詳細介紹
3.1List下各種概念和特性
List: 
List是有序的Collection,使用此介面能夠精確的控制每個元素插入的位置。使用者能夠使用索引(元素在List中的位置,類似於陣列下 >標)來訪問List中的元素,
這類似於Java的陣列。 


Vector:
基於陣列(Array)的List,ArrayList其實是對陣列的動態擴充,底層的資料結構使用的是陣列結構(陣列長度是可變的百分之百延長);
特點:Vector是執行緒同步的(sychronized)的,執行緒安全的。速度相對ArrayList慢些。


ArrayList:
基於陣列(Array)的List,ArrayList其實是對陣列的動態擴充,底層的資料結構使用的是陣列結構(陣列長度是可變的百分之五十延長)
特點:查詢很快,但增刪較慢,執行緒不同步。效能上要比Vector好一些,但是執行緒不安全。


LinkedList:
LinkedList不同於前面兩個,基於單鏈表實現的。
它每一個節點(Node)都包含兩方面的內容: 
1.節點本身的資料(data); 
2.下一個節點的資訊(nextNode)。 
所以當對LinkedList做新增,刪除動作的時候就不用像基於陣列的ArrayList一樣,必須進行大量的資料移動。
只要更改nextNode的相關資訊就可以實現了,這是LinkedList的優勢。 


List總結:
所有的List中只能容納單個不同型別的物件組成的表,而不是Key-Value鍵值對。例如:[ tom,1,c ]
所有的List中可以有相同的元素,例如Vector中可以有 [ tom,koo,too,koo ]
所有的List中可以有null元素,例如[ tom,null,1 ]
基於Array的List(Vector,ArrayList)適合查詢,而LinkedList 適合新增,刪除操作


3.2Set下各種概念和特性
Set: 
Set是一種不包含重複的元素的無序Collection。 
HashSet: 
雖然Set同List都實現了Collection介面,但是他們的實現方式卻大不一樣。List基本上都是以Array為基礎。
但是Set則是在 HashMap的基礎上來實現的,這個就是Set和List的根本區別。HashSet的儲存方式是把HashMap中的Key作為Set的對應儲存項。
看看 HashSet的add(Object obj)方法的實現就可以一目瞭然了。 
Java程式碼  收藏程式碼
public boolean add(Object obj) {   
   return map.put(obj, PRESENT) == null;   
}
這個也是為什麼在Set中不能像在List中一樣有重複的項的根本原因,因為HashMap的key是不能有重複的。 
LinkedHashSet: 
HashSet的一個子類,一個連結串列。 
TreeSet: 
SortedSet的子類,它不同於HashSet的根本就是TreeSet是有序的。它是通過SortedMap來實現的。 


Set總結: 
Set實現的基礎是Map(HashMap)
Set中的元素是不能重複的,如果使用add(Object obj)方法新增已經存在的物件,則會覆蓋前面的物件


3.3Map下面的概念和特性 
Map 是一種把鍵物件和值物件進行關聯的容器,而一個值物件又可以是一個Map,依次類推,這樣就可形成一個多級對映。
對於鍵物件來說,像Set一樣,一個 Map容器中的鍵物件不允許重複,這是為了保持查詢結果的一致性;如果有兩個鍵物件一樣,
那你想得到那個鍵物件所對應的值物件時就有問題了,可能你得到的並不是你想的那個值物件,結果會造成混亂,所以鍵的唯一性很重要,
也是符合集合的性質的。當然在使用過程中,某個鍵所對應的值物件可能會發生變化,這時會按照最後一次修改的值物件與鍵對應。
對於值物件則沒有唯一性的要求,你可以將任意多個鍵都對映到一個值物件上,這不會發生任何問題(不過對你的使用卻可能會造成不便,
你不知道你得到的到底是那一個鍵所對應的值物件)。
Map有兩種比較常用的實現:HashMap和TreeMap。 

HashMap也用到了雜湊碼的演算法,以便快速查詢;

 LinkedHashMap繼承自HashMap,特點是內部存入資料是有順序的,增加了記住元素插入或者訪問順序的功能,這個是通過內部一個雙向的迴圈連結串列實現的。與 HashMap 一樣,它可以為基本操作(add、contains 和 remove)提供穩定的效能,假定雜湊函式將元素正確分佈到桶中。由於增加了維護連結列表的開支,其效能很可能比 HashMap 稍遜一籌,不過這一點例外:LinkedHashMap 的 collection 檢視迭代所需時間與對映的大小 成比例。HashMap 迭代時間很可能開支較大,因為它所需要的時間與其容量 成比例。

TreeMap則是對鍵按序存放,因此它便有一些擴充套件的方法,比如firstKey(),lastKey()等,你還可以從TreeMap中指定一個範圍以取得其子Map。 
鍵和值的關聯很簡單,用put(Object key,Object value)方法即可將一個鍵與一個值物件相關聯。用get(Object key)可得到與此key物件所對應的值物件。


四.各個常用類的比較
4.1幾個常用類的區別 
1.ArrayList: 元素單個,效率高,多用於查詢 
2.Vector: 元素單個,執行緒安全,多用於查詢 
3.LinkedList:元素單個,多用於插入和刪除 
4.HashMap: 元素成對,元素可為空 
5.HashTable: 元素成對,執行緒安全,元素不可為空 
6. HashSet:元素單個,元素不可重複


4.2、Vector、ArrayList和LinkedList 
大多數情況下,從效能上來說ArrayList最好,但是當集合內的元素需要頻繁插入、刪除時LinkedList會有比較好的表現,
但是它們三個效能都比不上陣列,另外Vector是執行緒同步的。所以: 
如果能用陣列的時候(元素型別固定,陣列長度固定),請儘量使用陣列來代替List; 
如果沒有頻繁的刪除插入操作,又不用考慮多執行緒問題,優先選擇ArrayList; 
如果在多執行緒條件下使用,可以考慮Vector; 
如果需要頻繁地刪除插入,LinkedList就有了用武之地:
如果你什麼都不知道,用ArrayList沒錯。