Posted on 2007-09-20 12:43
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JAVA
一、數組與向量(Vector)
A、vector與數組類似,但能被擴大和縮小。
向量與數組的區別:
1、Java的數組可存儲任何類型的數組元素,包括數值類型和所有類類型
2、Java向量只能存儲對象類的實例。
向量能重定位和調整自己的容量。缺省時,向量重定位一次,其容量就擴大一倍,呈指數增長,所以應指定容量增量,做為向量構造函數的第二個參數,來創建向量:
Vector itemsOrdered = new Vector(3.10);這樣向量每重定位一次,其容量都增加10個元素。
v.size()返回向量中的元素個數,等價于 arry.length();
如果向量已達到其永久大小,則可調用tirmToSize 方法,將內存塊大小調整到剛好能容納當前個數的向量元素
向量中不能用方便的[]句法,而必須用elementAt 和setSlementAt 方法來訪問或修改元素。
數組:x = a[i](訪問) a[i] = x;(修改)
向量:x = v.elementAt(i) v.SetElementAt(x.i)
B、Choice類:類似Combox 選框
Choice ColorChooser = newChoice();
ColorChooser.add("Green");
ColorChooser.add("Red");
ColorChooser.add("Blue");
Panel p = new Panel(); p.add(ColorChooser);(在面板上顯示Combox組合選框)
二、ArrayList的使用方法以及與vector的對比
1、什么是ArrayList
ArrayList就是傳說中的動態數組,用MSDN中的說法,就是Array的復雜版本,它提供了如下一些好處:
- 動態的增加和減少元素
- 實現了ICollection和IList接口
- 靈活的設置數組的大小
2、如何使用ArrayList
最簡單的例子:
ArrayList List = new ArrayList();
for( int i=0;i<10;i++ ) //給數組增加10個Int元素
List.Add(i);
//..程序做一些處理
List.RemoveAt(5);//將第6個元素移除
for( int i=0;i<3;i++ ) //再增加3個元素
List.Add(i+20);
Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));//返回ArrayList包含的數組
這是一個簡單的例子,雖然沒有包含ArrayList所有的方法,但是可以反映出ArrayList最常用的用法
3、ArrayList重要的方法和屬性
(1)構造器
ArrayList提供了三個構造器:
public ArrayList();
默認的構造器,將會以默認(16)的大小來初始化內部的數組
public ArrayList(ICollection);
用一個ICollection對象來構造,并將該集合的元素添加到ArrayList
public ArrayList(int);
用指定的大小來初始化內部的數組
(2)IsSynchronized屬性和ArrayList.Synchronized方法
IsSynchronized屬性指示當前的ArrayList實例是否支持線程同步,而ArrayList.Synchronized靜態方法則會返回一個ArrayList的線程同步的封裝。
如果使用非線程同步的實例,那么在多線程訪問的時候,需要自己手動調用lock來保持線程同步,例如:
ArrayList list = new ArrayList();
//...
lock( list.SyncRoot ) //當ArrayList為非線程包裝的時候,SyncRoot屬性其實就是它自己,但是為了滿足ICollection的SyncRoot定義,這里還是使用SyncRoot來保持源代碼的規范性
{
list.Add( “Add a Item” );
}
如果使用ArrayList.Synchronized方法返回的實例,那么就不用考慮線程同步的問題,這個實例本身就是線程安全的,實際上ArrayList內部實現了一個保證線程同步的內部類,ArrayList.Synchronized返回的就是這個類的實例,它里面的每個屬性都是用了lock關鍵字來保證線程同步。
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但是,使用這個方法(ArrayList.Synchronized)并不能保證枚舉的同步,例如,一個線程正在刪除或添加集合項,而另一個線程同時進行枚舉,這時枚舉將會拋出異常。所以,在枚舉的時候,你必須明確使用 SyncRoot 鎖定這個集合。
Hashtable與ArrayList關于線程安全性的使用方法類似。
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(3)Count屬性和Capacity屬性
Count屬性是目前ArrayList包含的元素的數量,這個屬性是只讀的。
Capacity屬性是目前ArrayList能夠包含的最大數量,可以手動的設置這個屬性,但是當設置為小于Count值的時候會引發一個異常。
(4)Add、AddRange、Remove、RemoveAt、RemoveRange、Insert、InsertRange
這幾個方法比較類似
Add方法用于添加一個元素到當前列表的末尾
AddRange方法用于添加一批元素到當前列表的末尾
Remove方法用于刪除一個元素,通過元素本身的引用來刪除
RemoveAt方法用于刪除一個元素,通過索引值來刪除
RemoveRange用于刪除一批元素,通過指定開始的索引和刪除的數量來刪除
Insert用于添加一個元素到指定位置,列表后面的元素依次往后移動
InsertRange用于從指定位置開始添加一批元素,列表后面的元素依次往后移動
另外,還有幾個類似的方法:
Clear方法用于清除現有所有的元素
Contains方法用來查找某個對象在不在列表之中
其他的我就不一一累贅了,大家可以查看MSDN,上面講的更仔細
(5)TrimSize方法
這個方法用于將ArrayList固定到實際元素的大小,當動態數組元素確定不在添加的時候,可以調用這個方法來釋放空余的內存。
(6)ToArray方法
這個方法把ArrayList的元素Copy到一個新的數組中。
4、ArrayList與數組轉換
例1:
ArrayList List = new ArrayList();
List.Add(1);
List.Add(2);
List.Add(3);
Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));
例2:
ArrayList List = new ArrayList();
List.Add(1);
List.Add(2);
List.Add(3);
Int32[] values = new Int32[List.Count];
List.CopyTo(values);
上面介紹了兩種從ArrayList轉換到數組的方法
例3:
ArrayList List = new ArrayList();
List.Add( “string” );
List.Add( 1 );
//往數組中添加不同類型的元素
object[] values = List.ToArray(typeof(object)); //正確
string[] values = (string[])List.ToArray(typeof(string)); //錯誤
和數組不一樣,因為可以轉換為Object數組,所以往ArrayList里面添加不同類型的元素是不會出錯的,但是當調用ArrayList方法的時候,要么傳遞所有元素都可以正確轉型的類型或者Object類型,否則將會拋出無法轉型的異常。
5、ArrayList最佳使用建議
這一節我們來討論ArrayList與數組的差別,以及ArrayList的效率問題
(1)ArrayList是Array的復雜版本
ArrayList內部封裝了一個Object類型的數組,從一般的意義來說,它和數組沒有本質的差別,甚至于ArrayList的許多方法,如Index、IndexOf、Contains、Sort等都是在內部數組的基礎上直接調用Array的對應方法。
(2)內部的Object類型的影響
對于一般的引用類型來說,這部分的影響不是很大,但是對于值類型來說,往ArrayList里面添加和修改元素,都會引起裝箱和拆箱的操作,頻繁的操作可能會影響一部分效率。
但是恰恰對于大多數人,多數的應用都是使用值類型的數組。
消除這個影響是沒有辦法的,除非你不用它,否則就要承擔一部分的效率損失,不過這部分的損失不會很大。
(3)數組擴容
這是對ArrayList效率影響比較大的一個因素。
每當執行Add、AddRange、Insert、InsertRange等添加元素的方法,都會檢查內部數組的容量是否不夠了,如果是,它就會以當前容量的兩倍來重新構建一個數組,將舊元素Copy到新數組中,然后丟棄舊數組,在這個臨界點的擴容操作,應該來說是比較影響效率的。
例1:比如,一個可能有200個元素的數據動態添加到一個以默認16個元素大小創建的ArrayList中,將會經過:
16*2*2*2*2 = 256
四次的擴容才會滿足最終的要求,那么如果一開始就以:
ArrayList List = new ArrayList( 210 );
的方式創建ArrayList,不僅會減少4次數組創建和Copy的操作,還會減少內存使用。
例2:預計有30個元素而創建了一個ArrayList:
ArrayList List = new ArrayList(30);
在執行過程中,加入了31個元素,那么數組會擴充到60個元素的大小,而這時候不會有新的元素再增加進來,而且有沒有調用TrimSize方法,那么就有1次擴容的操作,并且浪費了29個元素大小的空間。如果這時候,用:
ArrayList List = new ArrayList(40);
那么一切都解決了。
所以說,正確的預估可能的元素,并且在適當的時候調用TrimSize方法是提高ArrayList使用效率的重要途徑。
(4)頻繁的調用IndexOf、Contains等方法(Sort、BinarySearch等方法經過優化,不在此列)引起的效率損失
首先,我們要明確一點,ArrayList是動態數組,它不包括通過Key或者Value快速訪問的算法,所以實際上調用IndexOf、Contains等方法是執行的簡單的循環來查找元素,所以頻繁的調用此類方法并不比你自己寫循環并且稍作優化來的快,如果有這方面的要求,建議使用Hashtable或SortedList等鍵值對的集合。
ArrayList al=new ArrayList();
al.Add("How");
al.Add("are");
al.Add("you!");
al.Add(100);
al.Add(200);
al.Add(300);
al.Add(1.2);
al.Add(22.8);
.........
//第一種遍歷 ArrayList 對象的方法
foreach(object o in al)
{
Console.Write(o.ToString()+" ");
}
//第二種遍歷 ArrayList 對象的方法
IEnumerator ie=al.GetEnumerator();
while(ie.MoveNext())
{
Console.Write(ie.Curret.ToString()+" ");
}
//第三種遍歷 ArrayList 對象的方法
我忘記了,好象是 利用 ArrayList對象的一個屬性,它返回一此對象中的元素個數.
然后在利用索引
for(int i=0;i<Count;i++)
{
Console.Write(al[i].ToString()+" ");
}
6、ArrayList與vector的對比
Vector 還是ArrayList――哪一個更好,為什么?
要回答這個問題不能一概而論,有時候使用Vector比較好;有時是ArrayList,有時候這兩個都不是最好的選擇。你別指望能夠獲得一個簡單肯定答案,因為這要看你用它們干什么。下面有4個要考慮的因素:
l API
l 同步處理
l 數據增長性
l 使用模式
下面針對這4個方面進行一一探討
API
在 由Ken Arnold等編著的《Java Programming Language》(Addison-Wesley, June
2000)一書中有這樣的描述,Vector類似于ArrayList.。所有從API的角度來看這兩個類非常相似。但他們之間也還是有一些主要的區別
的。
同步性
Vector是同步的。這個類中的一些方法保證了Vector中的對象是線程安全的。而ArrayList則是
異步的,因此ArrayList中的對象并不是線程安全的。因為同步的要求會影響執行的效率,所以如果你不需要線程安全的集合那么使用ArrayList
是一個很好的選擇,這樣可以避免由于同步帶來的不必要的性能開銷。
數據增長
從內部實現機制來講ArrayList和Vector都是使用
數組(Array)來控制集合中的對象。當你向這兩種類型中增加元素的時候,如果元素的數目超出了內部數組目前的長度它們都需要擴展內部數組的長度,
Vector缺省情況下自動增長原來一倍的數組長度,ArrayList是原來的50%,所以最后你獲得的這個集合所占的空間總是比你實際需要的要大。所
以如果你要在集合中保存大量的數據那么使用Vector有一些優勢,因為你可以通過設置集合的初始化大小來避免不必要的資源開銷。
使用模式
在ArrayList
和Vector中,從一個指定的位置(通過索引)查找數據或是在集合的末尾增加、移除一個元素所花費的時間是一樣的,這個時間我們用O(1)表示。但是,
如果在集合的其他位置增加或移除元素那么花費的時間會呈線形增長:O(n-i),其中n代表集合中元素的個數,i代表元素增加或移除元素的索引位置。為什
么會這樣呢?以為在進行上述操作的時候集合中第i和第i個元素之后的所有元素都要執行位移的操作。這一切意味著什么呢?
這意味著,你只是查找特定
位置的元素或只在集合的末端增加、移除元素,那么使用Vector或ArrayList都可以。如果是其他操作,你最好選擇其他的集合操作類。比如,
LinkList集合類在增加或移除集合中任何位置的元素所花費的時間都是一樣的—O(1),但它在索引一個元素的使用缺比較慢-O(i),其中i是索引
的位置.使用ArrayList也很容易,因為你可以簡單的使用索引來代替創建iterator對象的操作。LinkList也會為每個插入的元素創建對
象,所有你要明白它也會帶來額外的開銷。
最后,在《Practical Java》一書中Peter
Haggar建議使用一個簡單的數組(Array)來代替Vector或ArrayList。尤其是對于執行效率要求高的程序更應如此。因為使用數組
(Array)避免了同步、額外的方法調用和不必要的重新分配空間的操作。