收集实现中使用的实际数据结构及其顺序是什么？答案

【问题标题】：What is the actual datastructure used in implementation of collection and their order?收集实现中使用的实际数据结构及其顺序是什么？
【发布时间】：2010-04-24 21:36:11
【问题描述】：

Java 中使用了不同的集合，例如 hashtable、hashset、vector、treeset、treemap 和 hashmap。它们是如何在内部实现的？这些集合使用的实际数据结构是什么？还有，什么是秩序？

如果我们稍微讨论一下收集的实现会很好。

【问题讨论】：

可以看源码一探究竟：docjar.com/docs/api/java/util/package-index.html
学习这个问题的答案可能会填满整个学期。

标签： java big-o data-structures

【解决方案1】：

有这个方法Collections.sort()在内部调用Arrays.sort()。这使用归并排序来排序具有 O(nlogn) 顺序的数据。还有一个信息是，如果要排序的元素个数小于7，则使用插入排序。

与Vector 和ArrayList 一样，以下是复杂性，因为它使用了一个简单的数组

get(index) - O(1)
添加(对象) - O(n)
insertAt(int pos, 对象值) - O(n)
移除（对象） - O(n)

还有一件事是HashSet 内部使用HashMap 只担心映射的键和对象被忽略或未使用，因此没有两种不同的实现。 HashMap 通过为每个对象生成唯一的哈希码来使用无冲突或理想哈希。因此，对于数据的插入和检索，理想的顺序是 1。

通常在 Java 集合中，尤其是在列表中，在它的两个具体实现 ArrayList 和 LinkedList 之间存在这种常见的比较。 LinkedList的顺序如下。

get(index) - O(n)
add(Object) - O(1)（前提是链表中维护了一个现成的最后一个指针）
insertAt(int pos, 对象值) - O(n)
移除（对象） - O(n)

【讨论】：

【解决方案2】：

集合实现类完全以其数据结构命名。所以HashSet和HashMap使用哈希作为底层数据结构，而TreeSet和TreeMap使用二叉树。

更多信息可在这些类的 JavaDoc 中找到。例如，对于TreeSet，它声明：

此实现为基本操作（添加、删除和包含）提供有保证的 log(n) 时间成本。

【讨论】：

【解决方案3】：

关于订单我发现一些有用的东西：

我发现下面的帖子对于大 O 表示法非常有用： Big-O summary for Java Collections Framework implementations?

在网页下方 http://simplenotions.wordpress.com/2009/05/13/java-standard-data-structures-big-o-notation/

下面是关于每个集合的实验结果的详细信息 http://java.sun.com/docs/books/performance/1st_edition/html/JPAlgorithms.fm.html

【讨论】：

【解决方案4】：

你可能会发现这个illuminating。

【讨论】：

【解决方案5】：

我只想在 bragBoy 答案中添加一个更正：

LinkedList 集合中删除的最差复杂度应该是 O(1)，因为它内部使用双链表数据结构，这使得删除单个特定对象变得容易.

【讨论】：