SparseArray vs HashMap

Question

我可以想到為什么帶有整數鍵的HashMap比SparseArray更好的幾個原因：

1. SparseArray的Android文檔說“它通常比傳統的HashMap慢”。
2. 如果使用HashMap而不是SparseArray編寫代碼，您的代碼將與Map的其他實現一起使用，您將能夠使用為Maps設計的所有Java API。
3. 如果你使用HashMap而不是SparseArray編寫代碼，你的代碼將在非android項目中工作。
4. 映射會覆蓋equals()和hashCode()而SparseArray則不會。

然而，每當我嘗試在Android項目中使用帶有整數鍵的HashMap時，IntelliJ告訴我應該使用SparseArray 。 我覺得這很難理解。 有沒有人知道使用SparseArray的任何令人信服的理由？

Answer 1

當密鑰是基本類型時， SparseArray可用於替換HashMap 。 對於不同的鍵/值類型，存在一些變體，即使並非所有鍵/值都是公開可用的。

好處是：

• 分配無
• 沒拳擊

缺點：

• 通常較慢，不適用於大型集合
• 它們不適用於非Android項目

HashMap可以替換為以下內容：

SparseArray          <Integer, Object>
SparseBooleanArray   <Integer, Boolean>
SparseIntArray       <Integer, Integer>
SparseLongArray      <Integer, Long>
LongSparseArray      <Long, Object>
LongSparseLongArray  <Long, Long>   //this is not a public class                                 
                                    //but can be copied from  Android source code 

在內存方面，這里有一個SparseIntArray與HashMap<Integer, Integer>的示例，用於1000個元素：

SparseIntArray ：

class SparseIntArray {
    int[] keys;
    int[] values;
    int size;
}

Class = 12 + 3 * 4 = 24字節
數組= 20 + 1000 * 4 = 4024字節
總計= 8,072字節

HashMap ：

class HashMap<K, V> {
    Entry<K, V>[] table;
    Entry<K, V> forNull;
    int size;
    int modCount;
    int threshold;
    Set<K> keys
    Set<Entry<K, V>> entries;
    Collection<V> values;
}

Class = 12 + 8 * 4 = 48字節
Entry = 32 + 16 + 16 = 64字節
數組= 20 + 1000 * 64 = 64024字節
總計= 64,136字節

資料來源： Romain Guy的Android Memories，來自幻燈片90。

上面的數字是JVM在堆上分配的內存量（以字節為單位）。 它們可能因所使用的特定JVM而異。

java.lang.instrument包包含一些有用的高級操作方法，例如使用getObjectSize(Object objectToSize)檢查對象的大小。

可從Oracle官方文檔中獲取更多信息。

Class = 12字節+（n個實例變量）* 4個字節
數組= 20個字節+（n個元素）*（元素大小）
Entry = 32字節+（第一個元素大小）+（第二個元素大小）

Answer 2

我來到這里只是想要一個如何使用SparseArray的例子。 這是一個補充答案。

創建一個SparseArray

SparseArray<String> sparseArray = new SparseArray<>();

SparseArray將整數映射到某個Object ，因此您可以將上面示例中的String替換為任何其他Object 。 如果要將整數映射到整數，請使用SparseIntArray 。

添加或更新項目

使用put （或append ）將元素添加到數組中。

sparseArray.put(10, "horse");
sparseArray.put(3, "cow");
sparseArray.put(1, "camel");
sparseArray.put(99, "sheep");
sparseArray.put(30, "goat");
sparseArray.put(17, "pig");

請注意， int鍵不需要按順序排列。 這也可以用於更改特定int鍵的值。

刪除項目

使用remove （或delete ）從數組中刪除元素。

sparseArray.remove(17); // "pig" removed

int參數是整數鍵。

查找int鍵的值

使用get獲取某個整數鍵的值。

String someAnimal = sparseArray.get(99);  // "sheep"
String anotherAnimal = sparseArray.get(200); // null

如果要避免為缺失鍵獲取null ，可以使用get(int key, E valueIfKeyNotFound) 。

迭代這些項目

您可以使用keyAt和valueAt一些索引循環遍歷集合，因為SparseArray維護一個與int鍵不同的單獨索引。

int size = sparseArray.size();
for (int i = 0; i < size; i++) {

    int key = sparseArray.keyAt(i);
    String value = sparseArray.valueAt(i);

    Log.i("TAG", "key: " + key + " value: " + value);
}

// key: 1 value: camel
// key: 3 value: cow
// key: 10 value: horse
// key: 30 value: goat
// key: 99 value: sheep

請注意，鍵按升序排序，而不是按添加順序排序。

Answer 3

然而，每當我嘗試在android項目中使用帶有整數鍵的HashMap時，intelliJ告訴我應該使用SparseArray。

它只是來自稀疏數組的這個文檔的警告：

與使用HashMap將整數映射到對象相比，它的內存效率更高

與使用常規HashMap相比， SparseArray 內存效率高，不允許數組中的多個間隙不像HashMap。 沒有什么可擔心的，如果您不想擔心設備的內存分配，可以使用傳統的HashMap。

Answer 4

Java中的稀疏數組是將鍵映射到值的數據結構。 與Map相同，但實現方式不同：

1. Map在內部表示為列表數組，其中這些列表中的每個元素都是鍵值對。 鍵和值都是對象實例。

2. 稀疏數組簡單地由兩個數組組成：（基元）鍵的數組和（對象）值的數組。 這些數組索引可能存在間隙，因此稱為“稀疏”數組。

SparseArray的主要興趣在於它通過使用基元而不是對象作為關鍵來節省內存。

Answer 5

在谷歌搜索后，我嘗試將一些信息添加到已經發布的答案中：

Isaac Taylor對SparseArrays和Hashmaps進行了性能比較。 他說

對於1,000以下的數據結構大小，Hashmap和SparseArray非常相似

和

當大小增加到10,000標記時，Hashmap在添加對象時具有更高的性能，而SparseArray在檢索對象時具有更高的性能。 [...]大小為100,000 [...]，Hashmap很快失去了性能

對Edgblog的比較表明SparseArray需要比HashMap少得多的內存，因為密鑰較小（int vs Integer），而且事實是

HashMap.Entry實例必須跟蹤密鑰，值和下一個條目的引用。 另外，它還需要將條目的哈希值存儲為int。

作為結論，我會說，如果要在Map中存儲大量數據，差異可能很重要。 否則，只需忽略警告。

Answer 6

SparseArray的android文檔說“它通常比傳統的HashMap慢”。

是的這是對的。 但是當你只有10或20個項目時，性能差異應該是微不足道的。

如果使用HashMaps而不是SparseArrays編寫代碼，您的代碼將與Map的其他實現一起使用，您將能夠使用為Maps設計的所有Java API

我想我們通常只使用HashMap來搜索與鍵相關聯的值，而SparseArray確實很擅長這一點。

如果你使用HashMaps而不是SparseArrays編寫代碼，你的代碼將在非android項目中工作。

SparseArray的源代碼非常簡單易懂，因此您只需花費很少精力將其移動到其他平台（通過簡單的COPY和Paste）。

映射會覆蓋equals（）和hashCode（），而SparseArray則不會

我只能說，（對大多數開發者）誰在乎？

SparseArray另一個重要方面是它只使用數組存儲所有元素，而HashMap使用Entry ，因此SparseArray成本比HashMap要少得多，請參閱此內容

Answer 7

不幸的是，編譯器發出警告。 我猜HashMap已被過度用於存儲項目。

SparseArrays有它們的位置。 鑒於他們使用二進制搜索算法在數組中查找值，您必須考慮您正在做什么。 二進制搜索是O（log n），而哈希查找是O（1）。 這並不一定意味着對於給定的數據集，二進制搜索較慢。 但是，隨着條目數量的增加，哈希表的功能將取代。 因此，少數條目可以等於並且可能比使用HashMap更好的注釋。

HashMap只能和哈希一樣好，也可以受到加載因子的影響（我認為在以后的版本中它們會忽略加載因子，因此可以更好地優化）。 他們還添加了一個二級哈希，以確保哈希是好的。 SparseArray也適用於相對較少的條目（<100）。

我建議如果你需要一個哈希表，並希望更好的內存使用原始整數（沒有自動裝箱）等，試試trove。 （ http://trove.starlight-systems.com - LGPL許可證）。 （與他們的圖書館沒有隸屬關系）

通過簡化的多dex建築，我們甚至不需要根據您的需要重新包裝。 （有很多課程）