Java中常见的集合

目录

1. List（有序、可重复、支持索引）

2. Set（无序、唯一）

3. Queue（队列）

Map 接口（键值对）

1. 通用Map

2. 并发安全Map

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1. List（有序、可重复、支持索引）

• ArrayList

  • 底层：动态数组

  • 特点：查询快（O(1)），增删慢（需要移动元素）

  • 线程不安全，默认初始容量为10，扩容为1.5倍。

• LinkedList

  • 底层：双向链表

  • 特点：增删快（O(1)），查询慢（O(n)）

  • 支持队列（Deque）操作，如addFirst(), pollLast()。

2. Set（无序、唯一）

• HashSet

  • 底层：基于HashMap实现（哈希表）

  • 特点：插入、删除、查询的时间复杂度接近O(1)

  • 无序，依赖hashCode()和equals()方法去重。

• LinkedHashSet

  • 底层：链表 + 哈希表

  • 特点：保持元素的插入顺序。

• TreeSet

  • 底层：红黑树（基于TreeMap实现）

  • 特点：元素自然排序或通过Comparator自定义排序，增删查时间复杂度O(log n)。

3. Queue（队列）

• PriorityQueue

  • 底层：堆（默认最小堆）

  • 特点：元素按优先级排序，出队顺序由优先级决定。

• ArrayDeque

  • 底层：动态数组（双端队列）

  • 特点：支持高效的头尾插入和删除操作，可替代Stack（性能更好）。

Map 接口（键值对）

1. 通用Map

• HashMap

  • 底层：数组 + 链表/红黑树（Java 8后链表长度>8时转红黑树）

  • 当同一个位置的链表超过八个，或者数组长度超过64个，会将链表转化为红黑树

  • 特点：键无序，允许null键和null值，线程不安全。

  • 初始容量16，负载因子0.75（扩容阈值=容量*负载因子）。

  • 若数组长度不超过64，链表长度超过8个，则会进行扩容，将数组长度翻倍

• LinkedHashMap

  • 底层：链表 + 哈希表

  • 特点：保持键的插入顺序或访问顺序（LRU缓存场景）。

• TreeMap

  • 底层：红黑树

  • 特点：键按自然顺序或Comparator排序，支持范围查询。

• Hashtable

  • 线程安全的哈希表（方法用synchronized修饰），不允许null键值，性能较低，已被ConcurrentHashMap替代。

2. 并发安全Map

• ConcurrentHashMap

  • 线程安全的高并发哈希表（分段锁/CAS + 同步块），替代Hashtable。

  • Java 8后采用Node + synchronized + CAS实现。

• ConcurrentSkipListMap

  • 基于跳表实现的有序并发Map，支持高并发查询和更新。