Java 基础 集合框架

Posted 2020-10-20 王景迁

　　Java中的集合从类的继承和接口的实现结构来说，可以分为两大类：

　　1 继承自Collection接口，包含List、Set和Queue等接口和实现类。

　　2 继承自Map接口，主要包含哈希表相关的集合类。

 

　　第一类

　　Collection接口继承和实现结构图如下：

　　图中的绿色的虚线代表实现，绿色实线代表接口之间的继承，蓝色实线代表类之间的继承，下同。

　　List

　　常用的是ArrayList和LinkedList。ArrayList通过数组实现，随机访问比较快，增删操作比较慢。而LinkedList通过链表实现，增删操作比较快，随机访问比较慢。两者都是非线程安全的。

　　Queue

　　LinkedList实现了Deque接口，所以LinkedList具有双端队列的功能。PriorityQueue内部数据结构是堆，每次出队列的元素总是当前队列中最大值（大顶堆）或是最小值（小顶堆）。

　　Set

　　Set与List的主要区别是Set不允许元素重复，而List允许元素重复。HashSet和LinkedHashSet的区别在于后者保证元素插入集合的元素顺序与输出顺序保持一致。而它们与TreeSet的区别在于TreeSet按照Comparator进行排序，默认情况下按照字符的自然顺序升序排列。

　　

　　第二类

　　Map接口继承和实现结构图如下：

　　Map类型的集合最大的优点在于其查找效率比较高，理想情况下可以实现O(1)的时间复杂度。Map中最常用的是HashMap。LinkedHashMap与HashMap的区别在于前者能够保证插入集合的元素顺序与输出顺序一致。这两者与TreeMap的区别在于TreeMap根据键值进行排序，底层的实现也有本质的区别，如HashMap底层是一个哈希表，而TreeMap的底层是一棵树。在多线程环境下，通常使用ConcurrentHashMap，因为Hashtable效率比较低。

 

　　参考资料

　　Java集合之整体结构