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HarmonyOS线性容器特性及使用场景

作者：繁依Fanyi0 | 2024-03-15 19:12:37

踩

线性容器实现能按顺序访问的数据结构，其底层主要通过数组实现，包括ArrayList、Vector、List、LinkedList、Deque、Queue、Stack七种。

线性容器，充分考虑了数据访问的速度，运行时（Runtime）通过一条字节码指令就可以完成增、删、改、查等操作。

ArrayList

ArrayList即动态数组，可用来构造全局的数组对象。当需要频繁读取集合中的元素时，推荐使用ArrayList。

ArrayList依据泛型定义，要求存储位置是一片连续的内存空间，初始容量大小为10，并支持动态扩容，每次扩容大小为原始容量的1.5倍。

ArrayList进行增、删、改、查操作的常用API如下：

操作	描述
增加元素	通过add(element: T)函数每次在数组尾部增加一个元素。
增加元素	通过insert(element: T, index: number)在指定位置插入一个元素。
访问元素	通过arr[index]获取指定index对应的value值，通过指令获取保证访问速度。
	通过forEach(callbackFn: (value: T, index?: number, arrlist?: ArrayList<T>) => void, thisArg?: Object): void访问整个ArrayList容器的元素。
	通过[Symbol.iterator]():IterableIterator<T>迭代器进行数据访问。
修改元素	通过arr[index] = xxx修改指定index位置对应的value值。
删除元素	通过remove(element: T)删除第一个匹配到的元素。
删除元素	通过removeByRange(fromIndex: number, toIndex:number)删除指定范围内的元素。

Vector

Vector是指连续存储结构，可用来构造全局的数组对象。Vector依据泛型定义，要求存储位置是一片连续的内存空间，初始容量大小为10，并支持动态扩容，每次扩容大小为原始容量的2倍。

Vector和ArrayList相似，都是基于数组实现，但Vector提供了更多操作数组的接口。Vector在支持操作符访问的基础上，还增加了get/set接口，提供更为完善的校验及容错机制，满足用户不同场景下的需求。

API version 9开始，该接口不再维护，推荐使用ArrayList。

Vector进行增、删、改、查操作的常用API如下：

操作	描述
增加元素	通过add(element: T)函数每次在数组尾部增加一个元素。
增加元素	通过insert(element: T, index: number)在指定位置插入一个元素。
访问元素	通过vec[index]获取指定index对应的value值，通过指令获取保证访问速度。
	通过get(index: number)获取指定index位置对应的元素。
	通过getLastElement()获取最后一个元素。
	通过getIndexOf(element:T)获取第一个匹配到元素的位置。
	通过getLastIndexOf(element:T)获取最后一个匹配到元素的位置。
	通过forEach(callbackFn: (value: T, index?: number, Vector?: Vector<T>) => void, thisArg?: Object)访问整个Vector的元素。
	通过[Symbol.iterator]():IterableIterator<T>迭代器进行数据访问。
修改元素	通过vec[index]=xxx修改指定index位置对应的value值。
	通过set(index:number,element:T)修改指定index位置的元素值为element。
	通过setLength(newSize:number)设置Vector的长度大小。
删除元素	通过removeByIndex(index:number)删除index位置对应的value值。
	通过remove(element:T)删除第一个匹配到的元素。
	通过removeByRange(fromIndex:number,toIndex:number)删除指定范围内的元素。

List

List可用来构造一个单向链表对象，即只能通过头结点开始访问到尾节点。List依据泛型定义，在内存中的存储位置可以是不连续的。

List和LinkedList相比，LinkedList是双向链表，可以快速地在头尾进行增删，而List是单向链表，无法双向操作。

当需要频繁的插入删除时，推荐使用List高效操作。

可以通过get/set等接口对存储的元素进行修改，List进行增、删、改、查操作的常用API如下：

操作	描述
增加元素	通过add(element: T)函数每次在数组尾部增加一个元素。
增加元素	通过insert(element: T, index: number)在指定位置插入一个元素。
访问元素	通过list[index]获取指定index对应的value值，通过指令获取保证访问速度。
	通过get(index: number)获取指定index位置对应的元素。
	通过getFirst()获取第一个元素。
	通过getLast()获取最后一个元素。
	通过getIndexOf(element: T)获取第一个匹配到元素的位置。
	通过getLastIndexOf(element: T)获取最后一个匹配到元素的位置。
	通过forEach(callbackfn: (value:T, index?: number, list?: List<T>)=> void,thisArg?: Object)访问整个List的元素。
	通过[Symbol.iterator]():IterableIterator<T>迭代器进行数据访问。
修改元素	通过list[index] = xxx修改指定index位置对应的value值。
	通过set(index:number, element: T)修改指定index位置的元素值为element。
	通过replaceAllElements(callbackFn:(value: T,index?: number,list?: List<T>)=>T,thisArg?: Object)对List内元素进行替换操作。
删除元素	通过removeByIndex(index:number)删除index位置对应的value值。
删除元素	通过remove(element:T)删除第一个匹配到的元素。

LinkedList

LinkedList可用来构造一个双向链表对象，可以在某一节点向前或者向后遍历List。LinkedList依据泛型定义，在内存中的存储位置可以是不连续的。

LinkedList和List相比，LinkedList是双向链表，可以快速地在头尾进行增删，而List是单向链表，无法双向操作。

LinkedList和ArrayList相比，插入数据效率LinkedList优于ArrayList，而查询效率ArrayList优于LinkedList。

当需要频繁的插入删除时，推荐使用LinkedList高效操作。

可以通过get/set等接口对存储的元素进行修改，LinkedList进行增、删、改、查操作的常用API如下：

操作	描述
增加元素	通过add(element: T)函数每次在数组尾部增加一个元素。
增加元素	通过insert(index: number, element: T)在指定位置插入一个元素。
访问元素	通过list[index]获取指定index对应的value值，通过指令获取保证访问速度。
	通过get(index: number)获取指定index位置对应的元素。
	通过getFirst()获取第一个元素。
	通过getLast()获取最后一个元素。
	通过getIndexOf(element: T)获取第一个匹配到元素的位置。
	通过getLastIndexOf(element: T)获取最后一个匹配到元素的位置。
	通过forEach(callbackFn: (value: T, index?: number, list?: LinkedList<T>) => void, thisArg?: Object)访问整个LinkedList的元素。
	通过[Symbol.iterator]():IterableIterator<T>迭代器进行数据访问。
修改元素	通过list[index]=xxx修改指定index位置对应的value值。
修改元素	通过set(index: number,element: T)修改指定index位置的元素值为element。
删除元素	通过removeByIndex(index: number)删除index位置对应的value值。
删除元素	通过remove(element: T)删除第一个匹配到的元素。

Deque

Deque可用来构造双端队列对象，存储元素遵循先进先出以及先进后出的规则，双端队列可以分别从队头或者队尾进行访问。

Deque依据泛型定义，要求存储位置是一片连续的内存空间，其初始容量大小为8，并支持动态扩容，每次扩容大小为原始容量的2倍。Deque底层采用循环队列实现，入队及出队操作效率都比较高。

Deque和Queue相比，Queue的特点是先进先出，只能在头部删除元素，尾部增加元素。

Deque和Vector相比，它们都支持在两端增删元素，但Deque不能进行中间插入的操作。对头部元素的插入删除效率高于Vector，而Vector访问元素的效率高于Deque。

需要频繁在集合两端进行增删元素的操作时，推荐使用Deque。

Deque进行增、删、改、查操作的常用API如下：

操作	描述
增加元素	通过insertFront(element: T)函数每次在队头增加一个元素。
增加元素	通过insertEnd(element: T)函数每次在队尾增加一个元素。
访问元素	通过getFirst()获取队首元素的value值，但是不进行出队操作。
	通过getLast()获取队尾元素的value值，但是不进行出队操作。
	通过popFirst()获取队首元素的value值，并进行出队操作。
	通过popLast()获取队尾元素的value值，并进行出队操作。
	通过forEach(callbackFn:(value: T, index?: number, deque?: Deque<T>) => void, thisArg?: Object)访问整个Deque的元素。
	通过[Symbol.iterator]():IterableIterator<T>迭代器进行数据访问。
修改元素	通过forEach(callbackFn:(value: T, index?: number, deque?: Deque<T>)=> void, thisArg?: Object)对队列进行修改操作。
删除元素	通过popFirst()对队首元素进行出队操作并删除。
删除元素	通过popLast()对队尾元素进行出队操作并删除。

Queue

Queue可用来构造队列对象，存储元素遵循先进先出的规则。

Queue依据泛型定义，要求存储位置是一片连续的内存空间，初始容量大小为8，并支持动态扩容，每次扩容大小为原始容量的2倍。

Queue底层采用循环队列实现，入队及出队操作效率都比较高。

Queue和Deque相比，Queue只能在一端删除一端增加，Deque可以两端增删。

一般符合先进先出的场景可以使用Queue。

Queue进行增、删、改、查操作的常用API如下：

操作	描述
增加元素	通过add(element: T)函数每次在队尾增加一个元素。
访问元素	通过getFirst()获取队首元素的value值，但是不进行出队操作。
	通过pop()获取队首元素的value值，并进行出队操作。
	通过forEach(callbackFn: (value: T, index?: number, queue?: Queue<T>) => void,thisArg?: Object)访问整个Queue的元素。
	通过[Symbol.iterator]():IterableIterator<T>迭代器进行数据访问。
修改元素	通过forEach(callbackFn:(value: T, index?: number, queue?: Queue<T>) => void,thisArg?: Object)对队列进行修改操作。
删除元素	通过pop()对队首进行出队操作并删除。

Stack

Stack可用来构造栈对象，存储元素遵循先进后出的规则。

Stack依据泛型定义，要求存储位置是一片连续的内存空间，初始容量大小为8，并支持动态扩容，每次扩容大小为原始容量的1.5倍。Stack底层基于数组实现，入栈出栈均从数组的一端操作。

Stack和Queue相比，Queue基于循环队列实现，只能在一端删除，另一端插入，而Stack都在一端操作。

一般符合先进后出的场景可以使用Stack。

Stack进行增、删、改、查操作的常用API如下：

操作	描述
增加元素	通过push(item: T)函数每次在栈顶增加一个元素。
访问元素	通过peek()获取栈顶元素的value值，但是不进行出栈操作。
	通过pop()获取栈顶的value值，并进行出栈操作。
	通过forEach(callbackFn: (value: T, index?: number, stack?: Stack<T>) => void, thisArg?: Object)访问整个Stack的元素。
	通过[Symbol.iterator]():IterableIterator<T>迭代器进行数据访问。
	通过locate(element: T)获取元素对应的位置。
修改元素	通过forEach(callbackFn:(value: T, index?: number, stack?: Stack<T>) => void, thisArg?: Object)对栈内元素进行修改操作。
删除元素	通过pop()对栈顶进行出栈操作并删除。

线性容器的使用

此处列举常用的线性容器ArrayList、Vector、Deque、Stack、List的使用示例，包括导入模块、增加元素、访问元素及修改等操作。示例代码如下所示：


// ArrayList
import ArrayList from '@ohos.util.ArrayList'; // 导入ArrayList模块
 
let arrayList = new ArrayList();
arrayList.add('a');
arrayList.add(1); // 增加元素
console.info(`result: ${arrayList[0]}`); // 访问元素
arrayList[0] = 'one'; // 修改元素
console.info(`result: ${arrayList[0]}`);
 
// Vector
import Vector from '@ohos.util.Vector'; // 导入Vector模块
 
let vector = new Vector();
vector.add('a');
let b1 = [1, 2, 3];
vector.add(b1);
vector.add(false); // 增加元素
console.info(`result: ${vector[0]}`); // 访问元素
console.info(`result: ${vector.getFirstElement()}`); // 访问元素
 
// Deque
import Deque from '@ohos.util.Deque'; // 导入Deque模块
 
let deque = new Deque;
deque.insertFront('a');
deque.insertFront(1); // 增加元素
console.info(`result: ${deque[0]}`); // 访问元素
deque[0] = 'one'; // 修改元素
console.info(`result: ${deque[0]}`);
 
// Stack
import Stack from '@ohos.util.Stack'; // 导入Stack模块 
 
let stack = new Stack();
stack.push('a');
stack.push(1); // 增加元素
console.info(`result: ${stack[0]}`); // 访问元素
stack.pop(); // 弹出元素
console.info(`result: ${stack.length}`);
 
// List
import List from '@ohos.util.List'; // 导入List模块
 
let list = new List;
list.add('a');
list.add(1);
let b2 = [1, 2, 3];
list.add(b2); // 增加元素
console.info(`result: ${list[0]}`); // 访问元素
console.info(`result: ${list.get(0)}`); // 访问元素

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