Set、List、Map是否能保存null

最新推荐文章于 2025-05-24 09:16:59 发布

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#链表 #java #数据结构

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本文探讨了Java集合框架中ArrayList、LinkedList、HashMap、TreeMap、HashSet和TreeSet对null元素的支持情况。ArrayList和LinkedList允许存储多个null，HashMap可以有一个key为null的条目，而TreeMap不允许key为null。对于Set，HashSet可以存储一个null，而TreeSet不接受null。了解这些行为对于优化Java代码和避免潜在问题至关重要。

首先是List，可以看到ArrayList可以存储多个null，ArrayList底层是数组，添加null并未对他的数据结构造成影响。LinkedList底层为双向链表，node.value = null也没有影响。

    @Test
    public void testArrayList(){
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add(null);
        list.add(null);
        Assert.assertEquals(2,list.size()); // success
    }

    @Test
    public void testLinkedList(){
        LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
        list.add(null);
        list.add(null);
        Assert.assertEquals(2,list.size()); // success
    }

@Test
    public void testHashMap(){
        HashMap<String,String> map = new HashMap<>();
        map.put(null,null);
        Assert.assertEquals(1,map.size()); //OK size = 1

        map.put(null,null);
        Assert.assertEquals(2,map.size()); //Error size = 1
    }

 @Test
    public void testTreeMap(){
        TreeMap<String,String> map = new TreeMap<>();
        map.put(null,null);
        Assert.assertEquals(1,map.size()); //Error NullPointException
        
    }

关于Map，HashMap中最多只有一个key == null的节点，因为key相同时，后面的节点会替换之前相同key的节点，所以HashMap是可以添加key == null 的节点的，只不过只会存在一个，有兴趣的话可以去看源码（tips：源码真的眼花缭乱，可以尝试自己写上注释，更容易看懂，菜鸟的方法）put方法返回旧值。

TreeMap的put方法会调用compareTo方法，对象为null时，会报空指针错。

    @Test
    public void testHashSet(){
        HashSet<String> set = new HashSet<>();
        set.add(null);
        Assert.assertEquals(1,set.size()); //OK size = 1
        set.add(null);
        Assert.assertEquals(2,set.size()); //Error size = 1

    }

    @Test
    public void testTreeSet(){
        TreeSet<String> set = new TreeSet<>();
        set.add(null); //Error NullPointException
    }

最后是Set，HashSet底层是HashMap，所以它的put()如下，也只能有一个null。

    private static final Object PRESENT = new Object();


    public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    }

TreeSet的put()也是如此。

    public boolean add(E e) {
        return m.put(e, PRESENT)==null;
    }

结果：
List都可以添加null元素。
HashMap可以有1个key为null的元素，TreeMap不能有key为null的元素
Set底层是Map
所以HashSet可以有1个null的元素，TreeSet不能有key为null的元素。

综上所述可以得出结论：

1、vector、arraylist、linkedlist可以存储多个null.

2、hashset、linkedset可以存储一个null. treeset不能存储null.

3、hashmap 、linkedhashmap的 key与value均可以为null. treemap key不可以为null，value可以为null.

4、hashtable、concurrenthashmap，key与value均不能为null.