java中List 和 Set 的区别

Posted 2020-11-25 晓乎

 a. 特性

　　两个接口都是继承自Collection​，是常用来存放数据项的集合，主要区别如下：

　     ① List和Set之间很重要的一个区别是是否允许重复元素的存在，在List中允许插入重复的元素，而在Set中不允许重复元素存在。

​　　 ② 与元素先后存放顺序有关，List是有序集合，会保留元素插入时的顺序，Set是无序集合。

​ 　　③ List可以通过下标来访问，而Set不能。

b. 常见实现类

​ (1) List接口

　　常见实现类如下：

​ 　　ArrayList（数组实现）：允许对元素进行快速随机访问，从ArrayList的中间位置插入或者删除元素时，需要对数组进行复制、移动、代价比较高。因此，它适合随机查找和遍历，不适合插入和删除。

​ 　　Vector（数组实现）：支持线程的同步，某一时刻只有一个线程能够写Vector，避免多线程同时写而引起的不一致性，但实现同步需要很高的花费，因此，访问它比访问ArrayList慢。Vector属于线程安全级别的，但是大多数情况下不使用Vector，因为线程安全需要更大的系统开销（相关方法与ArrayList很相似，在方法上用synchronized修饰）。

​　　发现当数组的大小不够的时候，需要重新建立数组，然后将元素拷贝到新的数组内，ArrayList（1.5倍 + 1）和Vector（2倍）的数组扩容的大小不同。

　　LinkedList（链表实现）：很适合数据的动态插入和删除，随机访问和遍历速度比较慢。还提供了List接口中没有定义的方法，专门用于操作表头和表尾元素，可以当作堆栈、队列和双向队列使用。

​(2) Set接口

　常见实现类有HashSet、TreeSet和LinkedHashSet：

　　​ hashset : 当向HashSet结合中存入一个元素时，HashSet会调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值，然后根据 hashCode值来决定该对象在HashSet中存储位置（为什么HashSet 是如何保证不重复的）。也就是说，HashSet集合判断两个元素相等的标准是两个对象通过equals方法比较相等，并且两个对象的hashCode()方法返回值相等。不能保证元素的排列顺序，顺序有可能发生变化;集合元素可以是null，但只能放入一个null;

　　LinkedHashSet : LinkedHashSet集合同样是根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置，但是它同时使用链表维护元素的次序。这样使得元素看起 来像是以插入顺序保存的，也就是说，当遍历该集合时候，LinkedHashSet将会以元素的添加顺序访问集合的元素。LinkedHashSet在迭代访问Set中的全部元素时，性能比HashSet好，但是插入时性能稍微逊色于HashSet。

​　　TreeSet : TreeSet是SortedSet接口的唯一实现类，底层的数据结构是红黑树，TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。TreeSet支持两种排序方式，自然排序 和定制排序，其中自然排序为默认的排序方式，如下示例：

​ 　自然排序——自然排序使用要排序元素的CompareTo（Object obj）方法来比较元素之间大小关系，然后将元素按照升序排列。

​ 　定制排序——自然排序是根据集合元素的大小，以升序排列，如果要定制排序，应该使用Comparator接口，实现 int compare(T o1,T o2)方法

　如下示例：

package javase.collection;

import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;


class Person implements Comparable<Person>{
    private int age;
    private String name;
    public Person(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String toString() {
        return  "[" + name + " : " + age + "]";
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    @Override
    public int compareTo(Person person) {
        //返回0表示相等，则不加入TreeSet
        return this.age > person.getAge() ? 1 : -1;
    }
}
class Person2 {
    private int age;
    private String name;
    public Person2(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String toString() {
        return  "[" + name + " : " + age + "]";
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
}
class MyComp implements Comparator<Person2>{
    @Override
    public int compare(Person2 o1, Person2 o2) {
        return o1.getAge() > o2.getAge() ? 1 : -1;
    }
}
public class CollectionTest {
    public static void main(String[] args) {
//        TreeSet<Person> psets = new TreeSet<>(new MyComp());
//        psets.add(new Person("Bob",23));
//        psets.add(new Person("Alice",36));
//        psets.add(new Person("Tom",18));
//        Iterator<Person> it = psets.iterator();
//        while (it.hasNext()){
//            System.out.println(it.next());
//        }
        TreeSet<Person2> psets = new TreeSet<>(new MyComp());
        psets.add(new Person2("Bob",23));
        psets.add(new Person2("Alice",36));
        psets.add(new Person2("Tom",18));
        Iterator<Person2> it = psets.iterator();
        while (it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());
        }
    }
}

c. 相互转化

　　因为List和Set都实现了Collection接口的addAll(Collection<? extends E> c)方法，因此可以采用addAll()方法将List和Set互相转换；另外，List和Set也提供了Collection<? extends E> c作为参数的构造函数，因此通常采用构造函数的形式完成互相转化。

//List转Set
Set<String> set = new HashSet<>(list);
//Set转List
List<String> list1 = new ArrayList<>(set);

　

参考资料

1. Java Array、List、Set互相转化

2. 浅谈Java中的hashcode方法

3. Java中Vector和ArrayList的区别