数组和List有什么区别
Array和List都属于顺序表。
Array是一段连续的存储结构
int[] i=new int[3]
i其实记录的是数组的首地址,而i[1]其实相当于在i的地址的基础上加上1个整数的地址偏移,然后再取这块地址中的值。
List则是不连续的存储结构,List的每个节点都有着一个Next属性,这个属性则记录着他的下一个节点的地址。
也就是说当我们想找第100个节点的时候,他还是需要从第一个节点,然后做99次Next操作,才能找到list[99]节点。
在查找一个元素时时分别生成以下IL码
Array:
IL_0020: ldloc.0
IL_0021: ldc.i4.3
IL_0022: ldelem.i4
IL_0023: stloc.2
List:
IL_0022: ldloc.0
IL_0023: ldc.i4.3
IL_0024: callvirt instance !0 class [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1::get_Item(int32)
IL_0029: stloc.2
通过这两段IL,我只是希望证明List和Array对索引元素的方式是不同的。当然,我们无从知道Microsoft对List方法get_Item的实现。但是我们不难想象:
因为List是一个链表,所以我需要从第一个元素开始逐个Next到所需索引的元素。这是一个耗时的过程。
1. 从空间扩展角度上来说:
数组必须要在初始化时分配固定的大小,比如说int[] a=new int[3];如果我们仅仅写int[] a=new int[];编译器就会无情地给我们报错。但是List由于空间不必连续,所以无须指定初始大小。
总结1: 当不确定大小时,最好使用List代替Array。
2. 从操作角度上来看:
关于索引这个就不赘述了。
总结2:当需要大量的查找操作时,最好使用Array。
对于插入(删除)操作,很多人是从插入(删除)的时间上分析,说List优于Array,我觉得是不合理的。
更合理的解释应该是从两个角度分析(以插入为例):
指定位置插入指定元素:
对于Array讲,有两套解决方案:
A. 使用一个新数组,N+1个元素重新赋值的过程。一个for循环,时间复杂度O(n)。
B. 在原数组上操作,那么首先需要为该数组预留空间,这是个很难办的事情。而且其后续元素的移动耗费时间复杂度仍未O(n)。
对于List来讲,很多人说复杂度就是O(1)。这其实是不合理的,因为List插入元素固然容易,但是在指定位置的插入,需要一个时间复杂度为O(n)的查找过程。
但是只考虑时间复杂度是不够的,我们要考虑总体的情况。如果使用新数组,不仅浪费了新的空间,而且需要反复的赋值过程,是N+1次。如果不使用新数组,预留空间实在太麻烦,因此综上所述,还是List好。
给出前一个节点,然后在后面插入元素。这个我的意思就是不仅仅给出了PreviousNode的Value,还给出了他的Next。这个情况我就不废话了,List的优势太大了。可是在实际情况中,这种情况的可能性几乎为零。
因此,总结3:当需要进行频繁的插入,删除操作时,最好使用List代替Array。
另外,给出个不太重要的补充,由于List需要存储他下一个节点的地址,所以List比Array相对起来浪费了更多的空间。
也就是说虽然使用list强类型范性,能够节约装箱拆箱时间,但查询速度会有很多问题。
在实际使用中,对变化不大,查询次数频繁的,我们应该考虑list外的情况
当然,就查询某个值的速度而言,还是 Hashtable 或 Dictionary 最快,当然这两者和我们在讨论的东西,结构完全不相同,没有可比性。毕竟数组,是节约空间,而hash表是散列的,牺牲空间来换取速度
增强for循环亦为高级for循环。
增强for循环内部是使用的Iterator来遍历的,只能遍历数组和实现了Iterable接口的集合。优点是写法简便,无需获得数组、集合长度,也无需根据索引来访问元素。缺点是不能在循环里动态的删除元素和获取元素下标。
任何的增强for循环都可以改写为普通for循环。遍历集合所有元素的话用增强for循环更加简洁,如果是复杂的循环,还是用for循环比较好,for循环功支持索引取元素,可以使用下标来控制位置。
高级for有一个局限性,必须有被遍历的目标。
建议在遍历数组的时候,还是希望使用传统for,因为传统for可以定义角标。
凡是支持迭代器的都支持高级for
.而对于 LinkedList 由于获取一个元素,要从头开始向后找,因此建议使用 增强for循环,也就是iterator。
下面用一个例子说明这点:
代码一
public?static?void?removeEvensVer2(List?lst)?
{?
for?(Integer?x?:?lst)?
if?(x?%?2?==?0)?
lst.remove(x);?
System.out.println(lst);?
}
public static void removeEvensVer2(List lst){
for (Integer x : lst)
if (x % 2 == 0)
lst.remove(x);
?
System.out.println(lst);
}
代码二
public?static?void?removeEvensVer3(List?lst)?
{?
Iterator?itr?=?lst.iterator();?
while?(itr.hasNext())?
if?(itr.next()?%?2?==?0)?
itr.remove();?
System.out.println(lst);?
}
public static void removeEvensVer3(List lst){
Iterator itr = lst.iterator();
while (itr.hasNext())
if (itr.next() % 2 == 0)
itr.remove();
System.out.println(lst);
}
代码一在运行时抛出异常,代码二正常
原因分析:因为增强的for循环内部就是调用iterator实现的,在遍历的时候就将list转化为了迭代器,当迭代器被创建之后,如果从结构上对列表修改除非通过迭代器自身的remove、add方法,其他任何时间任何方式的修改,迭代器都会抛出ConcurrentModificationException异常。
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