java集合

前言

Java集合框架（Java Collections Framework，JCF）是Java中用于存储和操作一组对象的核心工具。它提供了一系列接口、实现类和算法，使得开发者能够高效地处理数据集合。

java集合框架

上面的图是从菜鸟教程搬过来的，解读如下：

• 所有的集合类都在java.util包下，java集合类是由两个接口派生出来的，分别是collection(集合)和Map(图)。
• collection接口有三种子类型，分别是：List、Set、Queue，再下面就是各种抽象类，最后是具体的实现类。
  注意Map不是Collection的子接口
• Map接口是键－值对象顶层接口，下面还包含了一些子接口和实现类。AbstractMap是个抽象类，它实现了Map接口中的大部分API。而HashMap，TreeMap，WeakHashMap都是继承于AbstractMap。Hashtable虽然继承于Dictionary，但它实现了Map接口。

java集合各自的特点

java集合	特点	实现类
List	有序可重复	ArrayList、LinkedList、Vector、Stack
Set	无序不可重复	HashSet、TreeSet、LinkedHashSet
Queue	遵循先进先出(FIFO)原则	LinkedList、PriorityQueue、ArrayDeque
Map	键值对集合，不允许键重复	HashMap、LinkedHashMap、TreeMap、Hashtable

下面对几个主要的java集合的实现类进行比较：

• List实现类的比较：

List实现类	底层实现	特点
ArrayList	动态数组	支持快速随机访问，但插入和删除元素慢
LinkedList	双向链表	随机访问慢，插入和删除快
Vector	动态数组	线程安全，性能较差
Stack	栈	实现后进先出的栈结构

• Set实现类的比较：

Set实现类	底层实现	特点
HashSet	哈希表	元素无序，添加、删除和查找操作的时间复杂度为O(1)
TreeSet	红黑树	元素有序，添加、删除和查找操作的时间复杂度为O(log n)
LinkedHashSet	哈希表和链表	元素按插入顺序排序

• Queue实现类的比较：

Queue实现类	底层实现	特点
LinkedList	双向链表	实现了Queue接口，可以用作队列
PriorityQueue	基于堆实现的优先级队列	元素按自然顺序或指定比较器排序
ArrayDeque	基于动态数组实现的双端队列	支持在两端插入和删除元素

• Map实现类的比较：

Map实现类	底层实现	特点
HashMap	哈希表	键值对无序，添加、删除和查找操作的时间复杂度为O(1)
LinkedHashMap	哈希表和链表	键值对按插入顺序排序
TreeMap	红黑树	键值对有序，添加、删除和查找操作的时间复杂度为O(log n)
Hashtable	哈希表	线程安全的键值对集合，性能较差

List和Set的区别

1. Set 接口实例存储的是无序的，不重复的数据。List 接口实例存储的是有序的，可以重复的元素。
2. Set 检索效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变 <实现类有HashSet,TreeSet>。
3. List 和数组类似，可以动态增长，根据实际存储的数据的长度自动增长 List 的长度。查找元素效率高，插入删除效率低，因为会引起其他元素位置改变 <实现类有ArrayList,LinkedList,Vector> 。