Java中的List、Set和Map的各自特征及使用场景

转载于 2021-09-04 00:58:19 发布 · 513 阅读

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本文介绍了Java集合框架中的单列集合Collection和双列集合Map的常见实现类及其特点。List包括ArrayList、Vector和LinkedList，各有不同的数据结构和性能优劣。Set中的HashSet、LinkedHashSet和TreeSet分别基于哈希表、链表+哈希表以及红黑树实现，保证元素的唯一性和不同排序方式。Map中HashMap、LinkedHashMap、Hashtable和TreeMap的底层数据结构和插入策略也各有差异。理解这些集合的特性有助于选择合适的集合类型进行数据操作。

Java中的集合分为单列集合Collection和双列集合Map。
先通过这张图看看Collection和Map的各自体系。 Set和Map

首先看单列集合Collection中的List及Set的各自特征。

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
            Vector
                底层数据结构是数组,查询快,增删慢
                线程安全,效率低
            LinkedList
                底层数据结构是链表,查询慢,增删快
                线程不安全,效率高
Set(无序,唯一)
            HashSet
                底层数据结构是哈希表。
                LinkedHashSet
                    底层数据结构由链表和哈希表组成。
                    由链表保证元素有序。
                    由哈希表保证元素唯一。
            TreeSet
                底层数据结构是红黑树。(是一种自平衡的二叉树)
                    根据比较的返回值是否是0来决定保证元素唯一性
                    两种排序方式
                        自然排序(元素具备比较性)
                            让元素所属的类实现Comparable接口
                        比较器排序(集合具备比较性)
                            让集合接收一个Comparator的实现类对象

接下来是双列集合Map的特征

Map(双列集合)
注：Map集合的数据结构仅仅针对键有效，与值无关。存储的是键值对形式的元素，键唯一，值可重复。
        HashMap
            底层数据结构是哈希表。线程不安全，效率高
                哈希表依赖两个方法：hashCode()和equals()
                执行顺序：
                    首先判断hashCode()值是否相同
                        是：继续执行equals(),看其返回值
                            是true:说明元素重复，不添加
                            是false:就直接添加到集合
                        否：就直接添加到集合
                最终：
                    自动生成hashCode()和equals()即可
            LinkedHashMap
                底层数据结构由链表和哈希表组成。
                    由链表保证元素有序。
                    由哈希表保证元素唯一。
        Hashtable
            底层数据结构是哈希表。线程安全，效率低
                哈希表依赖两个方法：hashCode()和equals()
                执行顺序：
                    首先判断hashCode()值是否相同
                        是：继续执行equals(),看其返回值
                            是true:说明元素重复，不添加
                            是false:就直接添加到集合
                        否：就直接添加到集合
                最终：
                    自动生成hashCode()和equals()即可
        TreeMap
            底层数据结构是红黑树。(是一种自平衡的二叉树)
                根据比较的返回值是否是0来决定保证元素唯一性
                    两种排序方式
                        自然排序(元素具备比较性)
                            让元素所属的类实现Comparable接口
                        比较器排序(集合具备比较性)
                            让集合接收一个Comparator的实现类对象