Java集合中List,Set以及Map等集合体系详解

Posted 2022-09-15 116970u

1、 Java集合的分支，顶级接口

 

List , Set, Map都是接口，前两个继承至Collection接口，Map为独立接口

Set下有HashSet，LinkedHashSet，TreeSet

List下有ArrayList，Vector，LinkedList

Map下有Hashtable，LinkedHashMap，HashMap，TreeMap

Collection接口下还有个Queue接口，有PriorityQueue类

注意:
　　Queue接口与List、Set同一级别，都是继承了Collection接口。
　　看图你会发现,LinkedList既可以实现Queue接口,也可以实现List接口.只不过呢, LinkedList实现了Queue接口。Queue接口窄化了对LinkedList的方法的访问权限（即在方法中的参数类型如果是Queue时，就完全只能访问Queue接口所定义的方法 了，而不能直接访问 LinkedList的非Queue的方法），以使得只有恰当的方法才可以使用。
　　SortedSet是个接口，它里面的（只有TreeSet这一个实现可用）中的元素一定是有序的。

总结:

Connection接口:

— List 有序,可重复

• ArrayList

　　　　优点: 底层数据结构是数组，查询快，增删慢。
　　　　缺点: 线程不安全，效率高

• Vector

　　　　优点: 底层数据结构是数组，查询快，增删慢。
　　　　缺点: 线程安全，效率低

• LinkedList

　　　　优点: 底层数据结构是链表，查询慢，增删快。
　　　　缺点: 线程不安全，效率高

—Set 无序,唯一

• HashSet

　　　　底层数据结构是哈希表。(无序,唯一)
　　　　如何来保证元素唯一性?
　　　　　　1.依赖两个方法：hashCode()和equals()

• LinkedHashSet

　　　　底层数据结构是链表和哈希表。(FIFO插入有序,唯一)
　　　　　　1.由链表保证元素有序
　　　　　　2.由哈希表保证元素唯一

• TreeSet

　　　　底层数据结构是红黑树。(唯一，有序)
　　　　1. 如何保证元素排序的呢?
　　　　　　自然排序
　　　　　　比较器排序
　　　　2.如何保证元素唯一性的呢?
　　　　　　根据比较的返回值是否是0来决定

针对Collection集合我们到底使用谁呢?(掌握)

唯一吗?

是：Set

排序吗?

是：TreeSet或LinkedHashSet
否：HashSet
如果你知道是Set，但是不知道是哪个Set，就用HashSet。

否：List

要安全吗?

是：Vector
否：ArrayList或者LinkedList

查询多：ArrayList
增删多：LinkedList
如果你知道是List，但是不知道是哪个List，就用ArrayList。

如果你知道是Collection集合，但是不知道使用谁，就用ArrayList。
如果你知道用集合，就用ArrayList。

 

说完了Collection,来简单说一下Map.

Map接口:

 

 

 

Map接口有三个比较重要的实现类，分别是HashMap、TreeMap和HashTable。

• TreeMap是有序的，HashMap和HashTable是无序的。
• Hashtable的方法是同步的，HashMap的方法不是同步的。这是两者最主要的区别。

这就意味着:

• Hashtable是线程安全的，HashMap不是线程安全的。
• HashMap效率较高，Hashtable效率较低。

　　　　如果对同步性或与遗留代码的兼容性没有任何要求，建议使用HashMap。 查看Hashtable的源代码就可以发现，除构造函数外，Hashtable的所有 public 方法声明中都有 synchronized关键字，而HashMap的源码中则没有。

• Hashtable不允许null值，HashMap允许null值（key和value都允许）
• 父类不同：Hashtable的父类是Dictionary，HashMap的父类是AbstractMap

重点问题重点分析:

(一).TreeSet, LinkedHashSet and HashSet 的区别

1. 介绍

• TreeSet, LinkedHashSet and HashSet 在java中都是实现Set的数据结构

• • 　　TreeSet的主要功能用于排序
  • 　　LinkedHashSet的主要功能用于保证FIFO即有序的集合(先进先出)
  • 　　HashSet只是通用的存储数据的集合

2. 相同点

• Duplicates elements: 因为三者都实现Set interface，所以三者都不包含duplicate elements
• Thread safety: 三者都不是线程安全的，如果要使用线程安全可以Collections.synchronizedSet()

3. 不同点

• Performance and Speed: HashSet插入数据最快，其次LinkHashSet，最慢的是TreeSet因为内部实现排序
  • 　　Ordering: HashSet不保证有序，LinkHashSet保证FIFO即按插入顺序排序，TreeSet安装内部实现排序，也可以自定义排序规则
  • 　　null:HashSet和LinkHashSet允许存在null数据，但是TreeSet中插入null数据时会报NullPointerException

 

参考：https://blog.csdn.net/zhangqunshuai/article/details/80660974