RandomAccess接口

目錄

• RandomAccess接口的做用
• 算法的差別

序言：許多人看完，ArrayList源碼後，自我感受良好，一問 RandomAccess 這玩意幹嗎的，一臉懵，

因此今天來盤盤這個接口

RandomAccess接口的做用

咱先看看官方怎麼介紹這個接口的，摘自注釋

譯：這個接口是被用來List實現的標記接口，支持快速隨機訪問，且只要你實現了它，你使用for循環遍歷，效率會高於迭代器的遍歷（說明一下，這裏說的 for 循環是普通循環,而 加強 for-each 本質就等同於 迭代器遍歷）

//避免自動裝箱拆箱影響,不聲明泛型
        List list = new ArrayList<>();
        int total = 40000000;
        for (int i = 0; i<total; i++){
            list.add(i);
        }
        //1.使用普通for循環的效率
        long start1 = System.currentTimeMillis();
        for(int i = 0; i < total; i++){
            Object temp  = list.get(i);
        }
        long end1 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("普通循環的時間效率:" + (end1 - start1));
        //2.使用迭代器的循環效率
        long start2 = System.currentTimeMillis();
        Iterator iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            Object temp = iterator.next();
        }
        long end2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("迭代器循環的時間效率:" + (end2 - start2));
        //3.使用加強for循環（其實底層也是用迭代器玩的）
        long start3 = System.currentTimeMillis();
        for(Object num: list){
            Object temp = num;
        }
        long end3 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("加強for循環的時間效率:" + (end3 - start3));

這裏的隨機訪問，就是可以隨機的訪問 List 中的任何一個元素，不要想多

雖然全部的 List 實現 都支持隨機訪問，只是因爲數據結構不一樣，致使訪問效率不一樣。可是這裏的快速隨機訪問，不是全部 List 集合能幹的。

• ArrayList，底層爲數組，有下標，指哪打哪，隨機訪問效率 O(1)
• LinkedList，底層爲鏈表，訪問一個元素，須要遍歷，隨機訪問效率 O(n)

因此 ArrayList 實現了 RandomAccess，LinkedList 則沒有

實現了 RandomAccess 的接口有：

• ArrayList
• Vector
• CopyOnWriteArrayList
• RandomAccessSubList
• UnmodifiableArrayList

可能你看到這，又有疑問了，我知道這個接口是標誌接口了，實現了它就能快速隨機訪問，因此它有什麼用 ？

在上文中，咱們經過測試發現只要實現了這個接口，普通 for 循環的 效率要高於迭代器，因此你可能會說在追求效率的時候我全用 普通 for循環 就好了，這個接口的做用仍是沒有凸顯出來。

那麼下面咱們看這樣一個測試, 此次測試對象爲 LinkedList。

//注意此次咱們使用雙線鏈表LinkedList
        List list = new LinkedList();
        int total = 100000;
        for (int i = 0; i<total; i++){
            list.add(i);
        }
        //1.使用普通for循環的效率
        long start1 = System.currentTimeMillis();
        for(int i = 0; i < total; i++){
            Object temp  = list.get(i);
        }
        long end1 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("普通循環的時間效率:" + (end1 - start1));
        //2.使用迭代器的循環效率
        long start2 = System.currentTimeMillis();
        Iterator iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            Object temp = iterator.next();
        }
        long end2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("迭代器循環的時間效率:" + (end2 - start2));

 

明白了不，不一樣 List 集合 使用不一樣的遍歷方式，效率完徹底全不同，不是使用誰效率就必定高，得看對象是誰

因此若是你有這麼個訴求，你有個List 對象 A，可是它多是 LinkedList，多是ArrayList，也多是 CopyOnWriteArrayList，可是你就想它是以最高效率去遍歷的，這個時候你能夠根據這個RandomAccess 去決定以哪一種方式去遍歷

if(A instanceof RandomAccess){
    //使用普通for循環遍歷
} else {
    //使用迭代器遍歷
}

 

算法的差別

上文咱們提到有沒有實現 RandomAccess接口，會致使不一樣的集合採起不一樣的遍歷方式，會有不同的訪問效率。可是爲何會這樣呢，底層是怎麼作的

咱們看一下 java.util.Collections#binarySearch

public static <T>
    int binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key) {
        if (list instanceof RandomAccess || list.size()<BINARYSEARCH_THRESHOLD)
            return Collections.indexedBinarySearch(list, key);
        else
            return Collections.iteratorBinarySearch(list, key);
    }

咱們能夠看到，在進行二分查找時，會進行判斷是否實現了 RandomAccess接口 從而採起不同的遍歷方式

因此看到這你應該明白了，數據結構決定了算法的根本，RandomAccess接口 僅僅是個標誌接口

不只是二分查找，底層的普通遍歷也會根據其數據結構選擇相應的執行策略，選對了和數據結構相性匹配的策略固然就快了

總結：數據結構決定算法