哪种数据结构更适合 Java 中的以下任务？

Question

每5分钟，在第 20 分钟周期内，我需要检索数据。 目前，我正在使用地图数据结构。

有更好的数据结构吗？ 每次读取和设置数据都要写入文件，防止程序重启和数据丢失。

例如，如果地图中的初始数据是：

{-1:"result1",-2:"result2",-3:"result3",-4:"result4"}

我想获取最后一个-4周期的值"result4" ，并设置新值“result5”，这样更新后的地图将是：

{-1:"result5",-2:"result1",-3:"result2",-4:"result3"}

再次，我想获得最后一个-4周期的值，即"result3" ，并设置新值"result6" ，所以地图将是：

{-1:"result6",-2:"result5",-3:"result1",-4:"result2"}

编码：

private static String getAndSaveValue(int a) { 
    //read the map from file
    HashMap<Long,String> resultMap=getMapFromFile();
    String  value=resultMap.get(-4L);

    for (Long i = 4L; i >= 2; i--){
        resultMap.put(Long.parseLong(String.valueOf(i - 2 * i)),resultMap.get(1 - i));
    }
    resultMap.put(-1L,"result" + a);
    //save the map to file
    saveMapToFile(resultMap);

    return value;
}

Answer 1

根据您的要求，我认为LinkedList数据结构将适合您的要求：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {        
        LinkedList<String> ls=new LinkedList<String>();
        ls.push("result4");
        ls.push("result3");
        ls.push("result2");
        ls.push("result1");
        System.out.println(ls);
        ls.push("result5"); //pushing new value
        System.out.println("Last value:"+ls.pollLast()); //this will return `result4`
        System.out.println(ls);
        ls.push("result6"); //pushing new value
        System.out.println("Last value:"+ls.pollLast());  // this will give you `result3`
        System.out.println(ls);
    }
}

输出：

[result1, result2, result3, result4]
Last value:result4
[result5, result1, result2, result3]
Last value:result3  
[result6, result5, result1, result2]

Answer 2

从您的示例来看，您需要一个具有有限大小的FIFO数据结构。

JDK 中的Queue接口没有有限的通用实现。 只有并发实现可以有大小限制。 但是如果你不打算在多线程环境中使用它，它就不是最好的选择，因为线程安全并不是免费的——并发收集速度较慢，而且还会让代码的读者感到困惑。

为了实现您的目标，我建议您通过包装ArrayDeque来使用组合，这是Queue的基于数组的实现，并且性能比LinkedList更好。

请注意，这是一种不扩展ArrayDeque （ IS A关系）并覆盖其方法add()和offer()的首选方法，而是将其作为字段包含在类中（ HAS A关系），以便所有方法调用您的类的实例将被转发到基础集合。 您可以在 Joshua Bloch 的Effective Java的“ Favor composition over inheritance ”项中找到有关此方法的更多信息。

public class BoundQueue<T> {
    private Queue<T> queue;
    private int limit;
    
    public BoundQueue(int limit) {
        this.queue = new ArrayDeque<>(limit);
        this.limit = limit;
    }
    
    public void offer(T item) {
        if (queue.size() == limit) {
            queue.poll(); // or throw new IllegalStateException() depending on your needs
        }
        queue.add(item);
    }
    
    public T poll() {
        return queue.poll();
    }
    
    public boolean isEmpty() {
        return queue.isEmpty();
    }
}