Java中LinkedHashMap的作用 解析保持插入順序的Map實(shí)現(xiàn)

linkedhashmap與hashmap的區(qū)別在于前者維護(hù)插入順序,后者不保證順序。1.linkedhashmap繼承hashmap并用雙向鏈表記錄順序,遍歷時按插入順序訪問;2.hashmap查找效率更高但無序;3.當(dāng)需要順序或?qū)崿F(xiàn)lru緩存時應(yīng)使用linkedhashmap;4.linkedhashmap通過accessorder參數(shù)和removeeldestentry方法支持lru策略;5.其迭代性能略低于hashmap但空間開銷稍大。

Java中LinkedHashMap的作用 解析保持插入順序的Map實(shí)現(xiàn)

LinkedHashMap在Java中主要作用是提供一個可以記住鍵值對插入順序的Map實(shí)現(xiàn)。這意味著當(dāng)你遍歷LinkedHashMap時,你會按照元素被添加到Map中的順序訪問它們。這在某些需要維護(hù)元素順序的場景下非常有用。

Java中LinkedHashMap的作用 解析保持插入順序的Map實(shí)現(xiàn)

保持插入順序的Map實(shí)現(xiàn)

Java中LinkedHashMap的作用 解析保持插入順序的Map實(shí)現(xiàn)

LinkedHashMap繼承自HashMap,但它通過維護(hù)一個雙向鏈表來記錄元素的插入順序。因此,它在HashMap的基礎(chǔ)上增加了順序性。

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LinkedHashMap與HashMap的區(qū)別是什么?什么時候應(yīng)該使用LinkedHashMap?

HashMap不保證元素的順序,而LinkedHashMap保證元素的插入順序。當(dāng)你需要按照元素插入的順序來遍歷Map時,應(yīng)該使用LinkedHashMap。例如,LRU緩存的實(shí)現(xiàn)就非常適合使用LinkedHashMap。HashMap查找效率更高(平均情況下),但是不保證順序。LinkedHashMap在迭代時會有額外的開銷,因?yàn)樗枰S護(hù)鏈表。

Java中LinkedHashMap的作用 解析保持插入順序的Map實(shí)現(xiàn)

具體來說,如果你的應(yīng)用場景對順序沒有要求,且性能是首要考慮因素,那么HashMap可能是更好的選擇。但如果順序很重要,或者你需要實(shí)現(xiàn)一些特殊的緩存策略(如LRU),那么LinkedHashMap就是理想的選擇。

LinkedHashMap是如何實(shí)現(xiàn)保持插入順序的?

LinkedHashMap內(nèi)部維護(hù)了一個雙向鏈表,它連接了所有Map中的Entry。每次插入或訪問元素時,LinkedHashMap會更新這個鏈表,以保證鏈表中元素的順序與插入順序一致。

具體來說,LinkedHashMap內(nèi)部的Entry類除了包含key、value和hash值外,還包含before和after兩個指針,分別指向鏈表中的前一個和后一個Entry。當(dāng)put一個新的鍵值對到LinkedHashMap中時,新的Entry會被添加到鏈表的末尾。當(dāng)訪問一個已存在的鍵值對時,如果AccessOrder設(shè)置為true(默認(rèn)是false,即保持插入順序),那么這個Entry會被移動到鏈表的末尾。

如何使用LinkedHashMap實(shí)現(xiàn)一個簡單的LRU緩存?

LRU (Least Recently Used) 緩存是一種常見的緩存淘汰策略,它會移除最近最少使用的元素。使用LinkedHashMap可以很容易地實(shí)現(xiàn)一個LRU緩存。

import java.util.LinkedHashMap; import java.util.Map;  public class LRUCache<K, V> extends LinkedHashMap<K, V> {     private int capacity;      public LRUCache(int capacity) {         super(capacity, 0.75f, true); // accessOrder = true         this.capacity = capacity;     }      @Override     protected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K, V> eldest) {         return size() > capacity;     }      public static void main(String[] args) {         LRUCache<String, Integer> cache = new LRUCache<>(3);         cache.put("A", 1);         cache.put("B", 2);         cache.put("C", 3);         System.out.println(cache); // {A=1, B=2, C=3}          cache.get("A");         System.out.println(cache); // {B=2, C=3, A=1}          cache.put("D", 4);         System.out.println(cache); // {C=3, A=1, D=4}  B被移除了     } }

這段代碼的關(guān)鍵在于LinkedHashMap的構(gòu)造函數(shù)中的accessOrder = true,以及重寫removeEldestEntry方法。當(dāng)accessOrder為true時,每次訪問元素都會將其移動到鏈表末尾。removeEldestEntry方法會在每次put新元素時被調(diào)用,如果返回true,則會移除鏈表頭部的元素,也就是最久未使用的元素。

LinkedHashMap的性能如何?與HashMap相比有什么差異?

LinkedHashMap在插入和刪除操作上的性能與HashMap相似,都是O(1)(平均情況下)。但是,由于LinkedHashMap需要維護(hù)一個雙向鏈表,所以在迭代時會有額外的開銷。HashMap的迭代時間復(fù)雜度是O(capacity),而LinkedHashMap的迭代時間復(fù)雜度是O(size),其中capacity是HashMap的容量,size是Map中元素的數(shù)量。因此,當(dāng)Map中的元素數(shù)量遠(yuǎn)小于容量時,LinkedHashMap的迭代性能可能會更好。

總的來說,如果對順序有要求,且Map中的元素數(shù)量不大,那么LinkedHashMap的性能是可以接受的。但如果對性能要求非常高,且不需要保證順序,那么HashMap可能更適合。另外,需要注意的是,LinkedHashMap的空間復(fù)雜度略高于HashMap,因?yàn)樗枰~外的空間來存儲鏈表節(jié)點(diǎn)。

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