Collection集合和Map集合的知识梳理

最新推荐文章于 2022-05-20 21:45:26 发布

勇敢流流

最新推荐文章于 2022-05-20 21:45:26 发布

阅读量466

点赞数

文章标签：链表数据结构

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Jumpingyyds/article/details/121341722

版权

本文详细介绍了Java集合框架中HashSet和TreeSet的区别与应用场景。HashSet基于哈希表实现，无序不可重复，存储自定义对象需重写hashCode()和equals()。TreeSet使用红黑树，无序可排序，不可重复，需要实现Comparable接口或传入Comparator。此外，还对比了ArrayList、LinkedList和Vector等List类型的特性。对于Map集合，HashMap和TreeMap分别展示了其存储和遍历方式，强调了排序和唯一性的重要性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Set集合的特点：无序不可重复

HashSet集合：无序不可重复，可以存储 null 对象

A：底层代码是哈希表（动态数组）+链表+红黑树

B：存储自定义对象，需要重写 hashCode() 方法和 equals() 方法

通过 HashSet 存储对象，会根据对象的 hashCode() 生成hash值，根据 hash 生成索引，根据索引找到 hash 表中的位置；判断位置上是否有对象，没有对象直接插入，有对象则通过 equals() 判断内容是否相同，如果相同则不插入，不同则根据链表往下检索，直到重复或者链表没有下一个对象，准备插入最后的时候判断链表是否超过 8 个对象，当链表超过 8 个对象时，总储存的对象大于64则把链表转换成红黑树，当 hash 表总储存的对象大于负载因子值（0.75），则会进行数组的扩容，扩容为原本的 2 倍

TreeSet集合：无序可排序，不可重复，不能存储 null 对象的集合

A：底层代码是红黑树（是一个平衡的二叉树结构）

B：使用 TreeSet 存储对象，对象类要么实现自然排序，要么传递比较器

自然排序：存储进 TreeSet 集合的对象类必须实现 Comparable 接口，重写 comparaTo()，在 ComparaTo() 里制定排序规则，返回正数存储的对象往右子树方向，返回负数存储的对象往左子树方向，返回0则不存储

比较器：在创建TreeSet 集合对象的时候，传递 Comparator 接口的实现类对象，重写 Comparator 接口的 compare() ，在 compare() 里制定排序规则

总结：TreeSet 和 HashSet 的使用场景具体看题目要求是否需要排序，HashSet性能优于 TreeSet 能够节省内存，需要排序则选择 TreeSet

Collection集合的总结：

List：有序，可重复

ArrayList：底层数据结构是数组，查询快，增删慢，线程不安全，效率高

LinkedList：底层数据结构是链表，查询慢，增删快，线程不安全，效率高

Vector：底层数据结构是数组，查询快，增删慢，线程安全，效率低

Set：无序不重复

HashSet：底层数据结构是哈希表，依赖 hashCode() 和 equals() 保证元素的唯一性

TreeSet：底层数据结构是红黑树，使用自然排序或者传递比较器实现元素的排序，根据底层代码比较的返回值是否为 0 来决定元素的唯一性

针对Collection集合我们到底使用谁呢？

唯一吗？

是：Set

排序吗？

是：TreeSet

否：HashSet

如果你知道是 Set，但是不知道是哪个 Set，就用 HashSet

否：List

要安全吗？

是：Vector

否：ArrayList 或者 LinkedList

查询多：ArrayList

增删多：LinkedList

如果你知道是List，但是不知道是哪个List，就用 ArrayList，如果你知道是Collection集合，但是不知道使用谁，就用 ArrayList，如果你知道用集合，就用 ArrayList

Map集合

Map 集合与 Collection 集合在集合框架中属于并列存在，Map 中的元素是两个对象，一个对象为键值，另一个对象为 value 值。键值不可以重复，但是 value 值可以重复，因此 Map 集合可以用来存储多个对象的集合。

常见的方法：添加（map.put()）和删除（map.remove()）

HashMap：

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String,Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("zs",20);
        map.put("ls",18);
        map.put("ww",18);
        map.put("z6",22);
        map.put("t7",24);
        map.put("ls",20);
        System.out.println("------KeySet()------")
        //map.keySet() 返回 HashMap 的键值
        Set<String> set = map.keySet();
        //迭代器获取 set 集合的 key
        Iterator<String> it = set.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            String key = it.next();
            Integer value = map.get(key);
            System.out.println(key + ":" + value);
        }
            System.out.println("------entrySet()-------");
            //把Entry存放到Set集合中
            Set<Map.Entry<String, Integer>> set1 = /*把key和value存放到Entry对象中*/map.entrySet();
            //迭代Set集合获取Entry对象
            Iterator<Map.Entry<String, Integer>> it1 = set1.iterator();
            while(it1.hasNext()){
                Map.Entry<String, Integer> entry = it1.next();
                System.out.println(entry.getKey()+":"+entry.getValue());
            }
    }
}

import java.util.HashMap;

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Person, User> map = new HashMap<>();
        map.put(new Person(1),new User(1));
        map.put(new Person(2),new User(2));
        map.put(new Person(1),new User(2));
        map.put(new Person(2),new User(1));
        map.put(new Person(1),new User(1));
        System.out.println(map);
    }
}

//-----------------类分割线------------------

import java.util.Objects;

public class Person {
    private int id;

    public Person(int id) {
        this.id = id;
    }

    public Person() {
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return id == person.id;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(id);
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "id=" + id +
                '}';
    }
}

//--------------------类分割线------------------------

public class User {
    private int id;

    public User() {
    }

    public User(int id) {
        this.id = id;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "id=" + id +
                '}';
    }
}

遍历出来的结果只有两个对象，并且在Person类id相同的情况下，后添加的会覆盖前面添加的

TreeMap：

import java.util.TreeMap;

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        TreeMap<User,String> map = new TreeMap<>();
        map.put(new User(1),"zs");
        map.put(new User(5),"ls");
        map.put(new User(3),"ww");
        map.put(new User(4),"z6");
        map.put(new User(2),"t7");
        //id从小到大排序
        System.out.println(map);
    }
}

//------------------类分割线------------------

public class User implements Comparable<User>{
    private int id;

    public User() {
    }

    public User(int id) {
        this.id = id;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "id=" + id +
                '}';
    }

    @Override
    public int compareTo(User user) {
        return this.getId() - user.getId();
    }
}

结论：无论 TreeMap 还是 TreeSet 需要排序则都要通过重写 compareTo(), HashMap 还是 HashSet 需要排序则都要通过重写 hashCode() 和 equals() 方法来实现