我必须在内存中保留数千个字符串,以便在Java中串行访问。我应该把它们存储在数组中还是应该使用某种列表?
由于数组将所有数据保存在一个连续的内存块中(与list不同),使用数组存储数千个字符串会导致问题吗?
我必须在内存中保留数千个字符串,以便在Java中串行访问。我应该把它们存储在数组中还是应该使用某种列表?
由于数组将所有数据保存在一个连续的内存块中(与list不同),使用数组存储数千个字符串会导致问题吗?
当前回答
我猜最初的海报来自c++ /STL背景,这引起了一些混乱。在c++中std::list是一个双链表。
在Java中[Java .util]。List是一个不需要实现的接口(c++术语中的纯抽象类)。List可以是一个双重链表——提供了java.util.LinkedList。然而,100次中有99次,当你想要创建一个新的List时,你想要使用java.util.ArrayList来代替,这是c++ std::vector的大致等价。还有其他标准实现,比如java.util.Collections.emptyList()和java.util.Arrays.asList()返回的那些。
从性能的角度来看,不得不通过一个接口和一个额外的对象会有很小的影响,但是运行时内联意味着这很少有任何意义。还要记住String通常是一个对象加数组。所以对于每个元素,你可能有两个其他的对象。在c++ std::vector<std::string>中,虽然按值复制而不使用指针,但字符数组将形成一个string对象(通常不会共享这些对象)。
如果这段代码对性能非常敏感,那么可以为所有字符串的所有字符创建一个char[]数组(甚至byte[]),然后创建一个偏移量数组。IIRC,这是javac的实现方式。
其他回答
使用哪一种取决于问题本身。我们得看看大O。
图片来源:https://github.com/egonSchiele/grokking_algorithms
您应该更喜欢泛型类型而不是数组。正如其他人所提到的,数组是不灵活的,不具有泛型类型的表达能力。(它们确实支持运行时类型检查,但这与泛型类型混在一起很糟糕。)
但是,与往常一样,在优化时,你应该始终遵循以下步骤:
Don't optimize until you have a nice, clean, and working version of your code. Changing to generic types could very well be motivated at this step already. When you have a version that is nice and clean, decide if it is fast enough. If it isn't fast enough, measure its performance. This step is important for two reasons. If you don't measure you won't (1) know the impact of any optimizations you make and (2) know where to optimize. Optimize the hottest part of your code. Measure again. This is just as important as measuring before. If the optimization didn't improve things, revert it. Remember, the code without the optimization was clean, nice, and working.
我同意在大多数情况下,您应该选择数组列表的灵活性和优雅性,而不是数组——在大多数情况下,它对程序性能的影响可以忽略不计。
然而,如果你对软件图形渲染或自定义虚拟机进行很少结构变化(没有添加和删除)的频繁迭代,我的顺序访问基准测试表明,数组列表比我的系统上的数组慢1.5倍(在我一岁的iMac上是Java 1.6)。
一些代码:
import java.util.*;
public class ArrayVsArrayList {
static public void main( String[] args ) {
String[] array = new String[300];
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(300);
for (int i=0; i<300; ++i) {
if (Math.random() > 0.5) {
array[i] = "abc";
} else {
array[i] = "xyz";
}
list.add( array[i] );
}
int iterations = 100000000;
long start_ms;
int sum;
start_ms = System.currentTimeMillis();
sum = 0;
for (int i=0; i<iterations; ++i) {
for (int j=0; j<300; ++j) sum += array[j].length();
}
System.out.println( (System.currentTimeMillis() - start_ms) + " ms (array)" );
// Prints ~13,500 ms on my system
start_ms = System.currentTimeMillis();
sum = 0;
for (int i=0; i<iterations; ++i) {
for (int j=0; j<300; ++j) sum += list.get(j).length();
}
System.out.println( (System.currentTimeMillis() - start_ms) + " ms (ArrayList)" );
// Prints ~20,800 ms on my system - about 1.5x slower than direct array access
}
}
我建议您使用分析器来测试哪个更快。
我个人的观点是你应该使用列表。
我在一个大型代码库中工作,之前的一组开发人员在任何地方都使用数组。这使得代码非常不灵活。在将大块数据转换为列表后,我们发现速度没有变化。
不要在没有适当基准测试的情况下陷入优化的陷阱。正如其他人建议的那样,在做出任何假设之前使用分析器。
您所列举的不同数据结构具有不同的用途。列表在开头和结尾插入元素时非常有效,但在访问随机元素时却很困难。数组具有固定的存储,但提供快速的随机访问。最后,ArrayList通过允许数组增长来改进与数组的接口。通常,要使用的数据结构应该由如何访问或添加存储的数据来决定。
About memory consumption. You seem to be mixing some things. An array will only give you a continuous chunk of memory for the type of data that you have. Don't forget that java has a fixed data types: boolean, char, int, long, float and Object (this include all objects, even an array is an Object). It means that if you declare an array of String strings [1000] or MyObject myObjects [1000] you only get a 1000 memory boxes big enough to store the location (references or pointers) of the objects. You don't get a 1000 memory boxes big enough to fit the size of the objects. Don't forget that your objects are first created with "new". This is when the memory allocation is done and later a reference (their memory address) is stored in the array. The object doesn't get copied into the array only it's reference.