Java之ListSetMap区别和使用场景

Posted 2023-02-24 蜡笔小心_

Collection集合体系之List、Set

一、List 集合添加元素是有序的、可重复、有索引的

1. ArrayList集合

ArrayList：实现了List接口，基于索引的接口，底层是数组，查询快。所以查询量大的时候会使用List作为集合来
查。在修改和删除方面会比较慢，删除一个元素后，会进行重新排序
- 方法：
- public void add(int index, E element): 将指定的元素，添加到该集合中的指定位置上。
- public E get(int index):返回集合中指定位置的元素。
- public E remove(int index): 移除列表中指定位置的元素, 返回的是被移除的元素。
- public E set(int index, E element):用指定元素替换集合中指定位置的元素,返回更新前的元素值。
小结：
    List系列集合有序，可重复，有索引的。
    ArrayList实现类集合底层基于数组存储数据的，查询快，增删慢！！
    开发中ArrayList集合用的最多！！
    
List遍历方式：
        （1）for循环。(List集合独有)
        （2）迭代器。
        （3）foreach。
        （4）JDK 1.8新技术。

2. LinkedList集合

 LinkedList：以链表的形式进行存储数据，一个指向前一个，一个指向下一个，可以适用顺序要求较高的增删操作频
 繁的场景，因为Linkedlist有指定的方法，可以快速进行操作。删除元素的时候，因为是以链表的形式进行存储的，
 上一个元素自动指向下一个，所以在修改和删除要比ArrayList性能要高。
 LinkedList除了拥有List集合的全部功能还多了很多操作首尾元素的特殊功能：
    - 方法：
    - public void addFirst(E e):将指定元素插入此列表的开头。
    - public void addLast(E e):将指定元素添加到此列表的结尾。
    - public E getFirst():返回此列表的第一个元素。
    - public E getLast():返回此列表的最后一个元素。
    - public E removeFirst():移除并返回此列表的第一个元素。
    - public E removeLast():移除并返回此列表的最后一个元素。
    - public E pop():从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。
    - public void push(E e):将元素推入此列表所表示的堆栈。
小结：
    LinkedList是支持双链表，定位前后的元素是非常快的，增删首尾的元素也是最快的。
    所以提供了很多操作首尾元素的特殊API可以做栈和队列的实现

二、Set集合添加的元素，是无序，不重复，无索引的。

-- HashSet：添加的元素，是无序，不重复，无索引的。（无拓展）
-- LinkedHashSet：添加的元素，是有序，不重复，无索引的。
-- TreeSet: 不重复，无索引，按照大小默认升序排序!! ( 可排序集合 )

研究两个问题(面试热点)：
  （1）Set集合添加的元素是不重复的，是如何去重复的？
    首先判断两个对象的哈希值，如果不相等则返回false。相同则让两个对象进行equals比较，如果相等返回true
    ，否false。
    如果想只要对象内容相同就返回true，需要重写对象的hashCode和equals方法
    
  （2）Set集合元素无序的原因是什么？
    JDK 1.8之前：哈希表 = 数组 + 链表  + （哈希算法）
    JDK 1.8之后：哈希表 = 数组 + 链表 + 红黑树（二叉树-右边数值小）  + （哈希算法）
        当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间。
    小结：
        Set系列集合是基于哈希表存储数据的
        它的增删改查的性能都很好！！但是它是无序不重复的！如果不在意当然可以使用！

1. LinkedHashSet集合

 LinkedHashSet集合是HashSet的子类，元素是“有序” 不重复，无索引，LinkedHashSet底层依然是使用哈希表
 存储元素的，但是每个元素都额外带一个链来维护添加顺序！！不光增删查快，还有序。缺点是多了一个存储顺序的
 链会占内存	空间!!而且不允许重复，无索引。
总结：
     如果希望元素可以重复，又有索引，查询要快用ArrayList集合。（用的最多）
     如果希望元素可以重复，又有索引，增删要快要用LinkedList集合。（适合查询元素比较少的情况，经常要首尾
     操作元素的情况）
     如果希望增删改查都很快，但是元素不重复以及无序无索引，那么用HashSet集合。
     如果希望增删改查都很快且有序，但是元素不重复以及无索引，那么用LinkedHashSet集合。

2. TreeSet集合

TreeSet集合是不重复，无索引，按照大小默认升序排序!! TreeSet集合称为排序不重复集合，可以对元素进行默认的
升序排序。
     TreeSet集合自排序的方式：
        1.有值特性的元素直接可以升序排序。（浮点型，整型）
        2.字符串类型的元素会按照首字符的编号排序。
        3.对于自定义的引用数据类型，TreeSet默认无法排序，执行的时候直接报错，因为人家不知道排序规则。
    小结：
        TreeSet集合对自定义引用数据类型排序，默认无法进行。
        但是有两种方式可以让程序员定义大小规则：
             a.直接为对象的类实现比较器规则接口Comparable，重写比较方法（拓展方式）
             b.直接为集合设置比较器Comparator对象,重写比较方法
        注意：如果类和集合都带有比较规则，优先使用集合自带的比较规则。