java 集合特点

文章介绍了Java集合框架中List、Set和Map接口的主要实现类的特点。List接口的ArrayList和LinkedList各有优缺点,ArrayList适合查找,LinkedList适合频繁插入删除。Set接口的HashSet、LinkedHashSet和TreeSet分别基于HashMap、LinkedHashMap和红黑树。Map接口的HashMap、LinkedHashMap、TreeMap和Hashtable则展示了不同的数据存储方式和性能特性,适用于不同场景。

内容来自尚硅谷

1. List及其实现类特点

java.util.Collection:存储一个一个的数据

|-----子接口:List:存储有序的、可重复的数据 ("动态"数组)

|---- ArrayList:List的主要实现类;线程不安全的、效率高;底层使用Object[]数组存储

在添加数据、查找数据时,效率较高;在插入、删除数据时,效率较低

|---- LinkedList:底层使用双向链表的方式进行存储;在对集合中的数据进行频繁的删除、插入操作时,建议使用此类

在插入、删除数据时,效率较高;在添加数据、查找数据时,效率较低;

|---- Vector:List的古老实现类;线程安全的、效率低;底层使用Object[]数组存储

2. Set及其实现类特点

java.util.Collection:存储一个一个的数据

|-----子接口:Set:存储无序的、不可重复的数据(高中学习的集合)

|---- HashSet:主要实现类;底层使用的是HashMap,即使用数组+单向链表+红黑树结构进行存储。(jdk8中)

|---- LinkedHashSet:是HashSet的子类;在现有的数组+单向链表+红黑树结构的基础上,又添加了

一组双向链表,用于记录添加元素的先后顺序。即:我们可以按照添加元素的顺序

实现遍历。便于频繁的查询操作。底层使用的是LinkedHashMap

|---- TreeSet:底层使用红黑树存储。可以按照添加的元素的指定的属性的大小顺序进行遍历。

3. Map及其实现类对比

java.util.Map:存储一对一对的数据(key-value键值对,(x1,y1)、(x2,y2) --> y=f(x),类似于高中的函数)

|---- HashMap:主要实现类;线程不安全的,效率高;可以添加null的key和value值;底层使用数组+单向链表+红黑树结构存储(jdk8)

|---- LinkedHashMap:是HashMap的子类;在HashMap使用的数据结构的基础上,增加了一对双向链表,用于记录添加的元素的先后顺序,

进而我们在遍历元素时,就可以按照添加的顺序显示。

开发中,对于频繁的遍历操作,建议使用此类。

|---- TreeMap:底层使用红黑树存储;可以按照添加的key-value中的key元素的指定的属性的大小顺序进行遍历。需要考虑使用①自然排序 ②定制排序。

|---- Hashtable:古老实现类;线程安全的,效率低;不可以添加null的key或value值;底层使用数组+单向链表结构存储(jdk8)

|---- Properties:其key和value都是String类型。常用来处理属性文件。

<think>嗯,用户想了解Java集合框架的特点总结。首先,我需要回忆一下Java集合框架的基本结构和主要组成部分。根据引用内容,集合框架分为Collection和Map两大类,其中Collection又有List、Set、Queue三个子接口,而Map存储键值对。 接下来,用户需要的是特点总结,所以我得把各个部分的特点分点列出。比如,List的特点是有序、可重复,支持索引,而Set是无序且不允许重复。这些都需要明确说明。然后,Map的特点应该是键唯一,值可以重复,还有不同的实现类如HashMap和LinkedHashMap的区别。 还要提到集合框架的其他特点,比如泛型支持、迭代器、工具类Collections等。需要确保每个特点都有对应的引用支持,比如引用[3]提到的集合框架包括List、Set、Queue和Map,以及实现类的例子。 另外,用户可能想知道为什么使用集合框架,比如动态扩容、高性能算法,这些也是特点的一部分。需要结合引用中的信息,例如ArrayList的动态数组和LinkedList的链表结构,以及它们的优缺点。 可能需要注意不要遗漏并发集合的部分,虽然引用中没有详细提到,但Java集合框架中也有线程安全的实现类,比如ConcurrentHashMap,但用户的问题可能不涉及多线程,所以暂时可以省略,或者简单提及。 最后,生成相关问题时要围绕用户可能进一步想了解的内容,比如如何选择集合类、线程安全问题、性能比较等。确保问题覆盖用户可能感兴趣的方向,同时基于已有的引用内容。</think>### Java 集合框架特点总结 #### 1. **分层清晰,接口与实现分离** Java 集合框架通过接口(如 $List$, $Set$, $Queue$, $Map$)定义通用行为,具体实现类(如 $ArrayList$, $HashSet$, $HashMap$)提供不同场景下的优化方案。例如: - $List$ 接口定义有序集合,支持重复元素,$ArrayList$ 基于动态数组实现,$LinkedList$ 基于双向链表实现[^3]。 - $Map$ 接口存储键值对,$HashMap$ 基于哈希表实现,$LinkedHashMap$ 保持插入顺序[^3]。 #### 2. **多样化的数据结构支持** - **列表(List)**:有序且允许重复,支持索引访问。例如:$ArrayList$ 适合随机访问,$LinkedList$ 适合频繁插入/删除[^2]。 - **集合(Set)**:无序且不允许重复,$HashSet$ 基于哈希表,$TreeSet$ 基于红黑树实现有序存储。 - **队列(Queue)**:支持先进先出(FIFO)或优先级调度,如 $PriorityQueue$。 - **映射(Map)**:键唯一,值可重复,$HashMap$ 查询效率高,$TreeMap$ 按键排序[^3]。 #### 3. **泛型与类型安全** 集合框架通过泛型(如 $List<String>$)确保编译时类型检查,避免运行时类型转换错误。 #### 4. **高性能算法与扩展性** - 内置高效算法(如排序、搜索),例如 $Collections.sort()$ 对列表排序。 - 可扩展性强,支持自定义集合类(需实现特定接口)[^1]。 #### 5. **迭代器(Iterator)统一访问** 通过 $Iterator$ 和 $Enhanced for-loop$ 遍历集合元素,屏蔽底层实现差异[^3]。 #### 6. **工具类支持** $Collections$ 类提供静态方法,如反转列表、创建同步集合等;$Arrays$ 类提供数组与集合的转换。 ---
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