Java資料結構之Map學習總結

總李寫程式碼發表於2017-03-10
Java資料結構

前言：

    前面學習總結了List的使用及效率對比，今天總結學習一下鍵值對映關係Map，順便學習一下Android中使用Map需要注意哪些，以及谷歌官方針對Android對Map做了哪些優化。

先了解下Map

   Map 是一種把鍵物件和值物件對映的集合，它的每一個元素都包含一對鍵物件和值物件。 Map沒有繼承於Collection介面 從Map集合中檢索元素時，只要給出鍵物件，就會返回對應的值物件。 

Map是一個介面，例項化Map可以採用下面的方式：

  • HashMap //Map基於雜湊表的實現。插入和查詢“鍵值對”的開銷是固定的。可以通過構造器設定容量capacity和負載因子load factor，以調整容器的效能。 
  • LinkedHashMap  //類似於HashMap，但是迭代遍歷它時，取得“鍵值對”的順序是其插入次序，或者是最近最少使用(LRU)的次序。只比HashMap慢一點。而在迭代訪問時發而更快，因為它使用連結串列維護內部次序。 
  • TreeMap //底層是二叉樹資料結構，執行緒不同步，可用於給Map集合中的鍵進行排序。
  • HashTable //HashMap是Hashtable的輕量級實現，非執行緒安全的實現他們都實現了map介面，主要區別是HashMap鍵值可以為空null,效率可以高於Hashtable。
  • ConcurrentHashMap //ConcurrentHashMap通常只被看做併發效率更高的Map，用來替換其他執行緒安全的Map容器，比如Hashtable和Collections.synchronizedMap。
  • WeakHashMap //弱鍵(weak key)Map，Map中使用的物件也被允許釋放: 這是為解決特殊問題設計的。如果沒有map之外的引用指向某個“鍵”，則此“鍵”可以被垃圾收集器回收。
  • IdentifyHashMap //使用==代替equals()對“鍵”作比較的hash map
  • ArrayMap //ArrayMap是一個<key,value>對映的資料結構，它設計上更多的是考慮記憶體的優化，內部是使用兩個陣列進行資料儲存，一個陣列記錄key的hash值，另外一個陣列記錄Value值，它和SparseArray一樣，也會對key使用二分法進行從小到大排序，在新增、刪除、查詢資料的時候都是先使用二分查詢法得到相應的index，然後通過index來進行新增、查詢、刪除等操作，所以，應用場景和SparseArray的一樣，如果在資料量比較大的情況下，那麼它的效能將退化至少50%。
  • SparseArray //SparseArray比HashMap更省記憶體，在某些條件下效能更好，主要是因為它避免了對key的自動裝箱（int轉為Integer型別），它內部則是通過兩個陣列來進行資料儲存的，一個儲存key，另外一個儲存value，為了優化效能，它內部對資料還採取了壓縮的方式來表示稀疏陣列的資料，從而節約記憶體空間。

Map的基本操作：

  • Object put(Object key, Object value)： 向集合中加入元素   
  • Object remove(Object key)： 刪除與KEY相關的元素   
  • void putAll(Map t)：  將來自特定映像的所有元素新增給該映像   
  • void clear()：從映像中刪除所有對映   

Map使用

  這裡以最常用的HashMap為例

 新增資料

   Map<Integer, String> hashMap = new HashMap<>();
   for (int i = 0; i < maxCount; i++) {
      hashMap.put(i, String.valueOf(i));
   }

遍歷entrySet方式

 long start = System.currentTimeMillis();
 for (Map.Entry<Integer, String> entry : hashMap.entrySet()) {
        Integer key=entry.getKey();
        String  value=entry.getValue();
        Log.i(TAG, "key: " + key +"value: "+value);
     }

    long end = System.currentTimeMillis();
    Log.e(TAG, "for-each方式 cost time : " + (end - start));

entrySet迭代器遍歷方式

long start1 = System.currentTimeMillis();
Iterator<Map.Entry<Integer, String>> entries = hashMap.entrySet().iterator();

while (entries.hasNext()) {
    Map.Entry<Integer, String> entry = entries.next();
    Integer key=entry.getKey();
    String  value=entry.getValue();
    Log.i(TAG, "key: " + key +"value: "+value);
   }

long end1 = System.currentTimeMillis();
Log.e(TAG, "entrySet iterator迭代器 cost time : " + (end1 - start1));

鍵找值遍歷

 long end1 = System.currentTimeMillis();
 Log.e(TAG, "iterator迭代器 cost time : " + (end1 - start1));

 long start2 = System.currentTimeMillis();
 for (Integer key : hashMap.keySet()) {
      String value = hashMap.get(key);
      Log.i(TAG, "key: " + key +"value: "+value);
 }

  long end2 = System.currentTimeMillis();
  Log.e(TAG, "鍵找值遍歷 cost time : " + (end2 - start2));

keySet迭代器遍歷

long start3 = System.currentTimeMillis();

Iterator<Integer> iterator=hashMap.keySet().iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
        Integer key=iterator.next();
        String  value=hashMap.get(key);
        Log.i(TAG, "key: " + key +"value: "+value);
    }

 long end3 = System.currentTimeMillis();
 Log.e(TAG, "keySet iterator迭代器 cost time : " + (end3 - start3));

 上述四種情況執行結果如下：

總結：

  主要重新熟悉一下Map這種資料結構，以及更好的在以後的程式設計中選擇更合適的方式來進行key-value儲存。

 

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