集合的特点

Posted 2020-10-23

ArrayList的查询效率比较高，增删动作的效率比较差，适用于查询比较频繁，增删动作较少的元素管理的集合。
ArrayList基础object[]
LinkedList的查询效率低，但是增删效率很高。适用于增删动作的比较频繁，查询次数较少的元素管理集合。
LinkedList链表???
?
接口
Collection
_____Set
_____SortedSet _____List

Map
?? |____SortedMap

Collection:集合层次中的根接口,JDK没有提供这个接口的实现类.
Set:不能包含重复的元素.SortedSet是一个按照升序排列的元素的Set.
List:是一个有序的集合,可以包含重复的元素.提供了按索引访问的
方式.
有次序，位置不改变.
Map:包含了key-value对.Map不能包含重复的key.SortedMap是一个
按升序排列key的Map.
存储关键字和值.

???? 从早些时候的那幅示意图可以看出，实际上只有三个集合组件：Map，List和Set。而且每个接口只有两种或三种实施方案。若需使用由一个特定的接口提供的功能，如何才能决定到底采取哪一种方案呢？
为理解这个问题，必须认识到每种不同的实施方案都有自己的特点、优点和缺点。比如在那张示意图中，可以看到Hashtable，Vector和Stack的“特点”是它们都属于“传统”类，所以不会干扰原有的代码。但在另一方面，应尽量避免为新的（Java 1.2）代码使用它们。
其他集合间的差异通常都可归纳为它们具体是由什么“后推”的。换言之，取决于物理意义上用于实施目标接口的数据结构是什么。例如，ArrayList，LinkedList以及Vector（大致等价于ArrayList）都实现了List接口，所以无论选用哪一个，我们的程序都会得到类似的结果。然而，ArrayList（以及Vector）是由一个数组后推得到的；而LinkedList是根据常规的双重链接列表方式实现的，因为每个单独的对象都包含了数据以及指向列表内前后元素的句柄。正是由于这个原因，假如想在一个列表中部进行大量插入和删除操作，那么LinkedList无疑是最恰当的选择（LinkedList还有一些额外的功能，建立于AbstractSequentialList中）。若非如此，就情愿选择ArrayList，它的速度可能要快一些。
作为另一个例子，Set既可作为一个ArraySet实现，亦可作为HashSet实现。ArraySet是由一个ArrayList后推得到的，设计成只支持少量元素，特别适合要求创建和删除大量Set对象的场合使用。然而，一旦需要在自己的Set中容纳大量元素，ArraySet的性能就会大打折扣。写一个需要Set的程序时，应默认选择HashSet。而且只有在某些特殊情况下（对性能的提升有迫切的需求），才应切换到ArraySet。

①决定使用何种List

在ArrayList中进行随机访问（即get()）以及循环反复是最划得来的；但对于LinkedList却是一个不小的开销。但另一方面，在列表中部进行插入和删除操作对于LinkedList来说却比ArrayList划算得多。我们最好的做法也许是先选择一个ArrayList作为自己的默认起点。以后若发现由于大量的插入和删除造成了性能的降低，再考虑换成LinkedList不迟。

②决定使用何种set

进行add()以及contains()操作时，HashSet显然要比ArraySet出色得多，而且性能明显与元素的多寡关系不大。一般编写程序的时候，几乎永远用不着使用ArraySet。

③决定使用何种Map
选择不同的Map实施方案时，注意Map的大小对于性能的影响是最大的

即使大小为10，ArrayMap的性能也要比HashMap差——除反复循环时以外。而在使用Map时，反复的作用通常并不重要（get()通常是我们时间花得最多的地方）。TreeMap提供了出色的put()以及反复时间，但get()的性能并不佳。但是，我们为什么仍然需要使用TreeMap呢？这样一来，我们可以不把它作为Map使用，而作为创建顺序列表的一种途径。树的本质在于它总是顺序排列的，不必特别进行排序（它的排序方式马上就要讲到）。一旦填充了一个TreeMap，就可以调用keySet()来获得键的一个Set“景象”。然后用toArray()产生包含了那些键的一个数组。随后，可用static方法Array.binarySearch()快速查找排好序的数组中的内容。当然，也许只有在HashMap的行为不可接受的时候，才需要采用这种做法。因为HashMap的设计宗旨就是进行快速的检索操作。最后，当我们使用Map时，首要的选择应该是HashMap。只有在极少数情况下才需要考虑其他方法。

在写这个程序期间，TreeMap的创建速度比其他两种类型明显快得多（但你应亲自尝试一下，因为据说新版本可能会改善ArrayMap的性能）。考虑到这方面的原因，同时由于前述TreeMap出色的put()性能，所以如果需要创建大量Map，而且只有在以后才需要涉及大量检索操作，那么最佳的策略就是：创建和填充TreeMap；以后检索量增大的时候，再将重要的TreeMap转换成HashMap——使用HashMap(Map)构建器。同样地，只有在事实证明确实存在性能瓶颈后，才应关心这些方面的问题——先用起来，再根据需要加快速度。

Java容器类List、ArrayList、Vector及map、HashTable、HashMap分别的区别2007年04月16日 星期一 15:15Java容器类List、ArrayList、Vector及map、HashTable、HashMap分别的区别2007-03-06 17:06一、List与ArrayList的区别
???? List->AbstractList->ArrayList
???? (1) List是一个接口，ArrayList是一个实现了List接口的具体类。
???? 他们是父子关系，我们常用的是ArrayList,但常用List的引用去操作ArrayList
???? 这是一个简单的面向接口编程的一种，如：List myList = new ArrayList();
???? (2)他们主要是用来保存对象的集合，记得是保存对象的哦，你可别传个int(类)进去啊
???? (3)要取出它里面保存的对象可以用下标，如：Object aaa = myList.get(0);
???? 这样我们就把保存在myList里的第一个对象取出来给了 aaa 啦。

二、祥解
????? ---------------------------1楼------------------------------------
???? 好像List和Map都是接口
???? 不能实例化的
???? 以前这么写List list = new Vector();
???? 现在这么写List list = new ArrayList();
???? 用ArrayList 代替了Vector 因为前者的性能比后者好；
???? 但是两个都是实现了List借口的
???? 同理Map map = new HashTable();(以前)
???? Map map = new HashMap();(现在)
???? -------------------------------2楼-------------------------------
???? ArrayList和HashMap是异步的，Vector和HashTable是同步的，所以Vector和HashTable是线程安全的，而ArrayList和HashMap并不是线程安全的。因为同步需要花费机器时间，所以Vector和HashTable的执行效率要低于ArrayList和HashMap。
Collection
├List
│├LinkedList
│├ArrayList
│└Vector
│　└Stack
└Set
Map
├Hashtable
├HashMap
└WeakHashMap

List接口
　　List是有序的Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引（元素在List中的位置，类似于数组下标）来访问List中的元素，这类似于Java的数组。
和下面要提到的Set不同，List允许有相同的元素。
　　除了具有Collection接口必备的iterator()方法外，List还提供一个listIterator()方法，返回一个ListIterator接口，和标准的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之类的方法，允许添加，删除，设定元素，还能向前或向后遍历。
　　实现List接口的常用类有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。
ArrayList类
　　ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素，包括null。ArrayList没有同步。
size，isEmpty，get，set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数，添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。
　　每个ArrayList实例都有一个容量（Capacity），即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加，但是增长算法并没有定义。当需要插入大量元素时，在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。
　　和LinkedList一样，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。
Map接口
　　请注意，Map没有继承Collection接口，Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key，每个key只能映射一个value。Map接口提供3种集合的视图，Map的内容可以被当作一组key集合，一组value集合，或者一组key-value映射。
HashMap类
　　HashMap和Hashtable类似，不同之处在于HashMap是非同步的，并且允许null，即null value和null key。，但是将HashMap视为Collection时（values()方法可返回Collection），其迭代子操作时间开销和HashMap的容量成比例。因此，如果迭代操作的性能相当重要的话，不要将HashMap的初始化容量设得过高，或者load factor过低。
----------------------------------3楼------------------------------------------

1. List是接口，List特性就是有序,会确保以一定的顺序保存元素.
   ArrayList是它的实现类,是一个用数组实现的List.
   Map是接口,Map特性就是根据一个对象查找对象.
   HashMap是它的实现类,HashMap用hash表实现的Map,就是利用对象的hashcode(hashcode()是Object的方法)进行快速散列查找.(关于散列查找,可以参看<<数据结构>>)

2. 一般情况下,如果没有必要,推荐代码只同List,Map接口打交道.
   比如:List list = new ArrayList();
   这样做的原因是list就相当于是一个泛型的实现,如果想改变list的类型,只需要:
   List list = new LinkedList();//LinkedList也是List的实现类,也是ArrayList的兄弟类
   这样,就不需要修改其它代码,这就是接口编程的优雅之处.
   另外的例子就是,在类的方法中,如下声明:
   private void doMyAction(List list){}
   这样这个方法能处理所有实现了List接口的类,一定程度上实现了泛型函数.

3. 如果开发的时候觉得ArrayList,HashMap的性能不能满足你的需要,可以通过实现List,Map(或者Collection)来定制你的自定义类.
   可以参考The Art Of Computer Programming的Sorting and Searching部分

[硅步]Java中ArrayList和Vector的区别????
是的, 这是一个太多太多人遇到过, 讨论过, 解释过的问题.
为了加深自己的记忆, 还是决定写一篇来记录下他.

首先想说的是:
Vector是在Collections API之前就已经产生了的, 而ArrayList是在JDK1.2的时候才作为Collection framework的一部分引入的.? 它们都是在内部用一个Obejct[]来存储元素的.

ok, 现在来说他们的差别:

1. 线程安全
   Vector是同步的, 而ArrayList不是.
   因为Vector是同步的, 所以它是线程安全的.
   同样, 因为Vecotr是同步的, 所以他需要额外的开销来维持同步锁, 所以它要比ArrayList要慢.(理论上来说)

当然, 如果你对ArrayList有偏好, 你也可以用Collection.synchronizedList(List)来得到一个线程安全的List.

2. 容量增长
   Vector允许用户设置capacityIncrement这样在每次需要扩充数组的size的时候, Vector会尝试按照预先设置的capacityIncrement作为增量来设置, 而ArrayList则会把数组的大小扩大一倍.

比如现在同样一个长度为10的Vector和ArrayList, 我们把Vector的capacityIncrement设为1
那么我们在插入第11个对象的时候, Vector会将长度变成11, 然后分配空间, 然后将对象添加进去, 而ArrayList则会分配20个对象的空间, 然后将对象添加进去.

如果capacityIncrement设为0或者负值, Vector就会做和ArrayList一样, 每次都将数组大小扩大一倍.

3. 性能比较
   刚刚在上面已经说过了, 由于Vector是同步的, 而ArrayList不是, 所以Vector的性能要比ArrayList要稍第一点, 用性能换安全嘛.

不过, 据Jack Shirazi在OnJava上的一篇文章来看, 似乎这并不是什么问题, 他认为对于现在的JVM来说, 这两个类在同步这个问题上的性能差异, 甚至还不如每次跑测试的时候环境变化引起的差异大.
Consequently Vector is thread-safe, and ArrayList isn‘t. This makes ArrayList faster than Vector. For some of the latest JVMs the difference in speed between the two classes is negligible: strictly speaking, for these JVMs the difference in speed between the two classes is less than the variation in times obtained from tests comparing the performance of these classes. ---- The Performance of Java‘s Lists

这样看来, 性能上的差别应该不大.

So, as a conclusion.
结论和网上大多数人得到的结论一样:
在一般情况下, 还是鼓励用ArrayList的, 如果你有同步控制的需要, 那就用Vector吧, 也懒得用Collection.synchronizedList(List)再去转一次了, 除非非这样不可.. 不然还是顺应潮流, 毕竟, 代码是写给人看的. 在无伤大雅的情况下, 按照common的法则来写, 无疑会让看代码的人更快理解.

Collection
├List
│├LinkedList
│├ArrayList
│└Vector
│　└Stack
└Set

Collection接口
　　Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object，即Collection的元素（Elements）。一些Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。Java SDK不提供直接继承自Collection的类，Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。
　　所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数：无参数的构造函数用于创建一个空的Collection，有一个Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection，这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后一个构造函数允许用户复制一个Collection。
　　如何遍历Collection中的每一个元素？不论Collection的实际类型如何，它都支持一个iterator()的方法，该方法返回一个迭代子，使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。典型的用法如下：
　　　　Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子
　　　　while(it.hasNext()) {
　　　　　　Object obj = it.next(); // 得到下一个元素
　　　　}
　　由Collection接口派生的两个接口是List和Set。

List接口
　　List是有序的Collection，这类似于Java的数组。 和下面要提到的Set不同，List允许有相同的元素。
　　除了具有Collection接口必备的iterator()方法外，List还提供一个listIterator()方法，允许添加，删除，设定元素，还能向前或向后遍历。
　　实现List接口的常用类有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。

LinkedList类
　　LinkedList实现了List接口，允许null元素。此外LinkedList提供额外的get，remove，insert方法在LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈（stack），队列（queue）或双向队列（deque）。
　　注意LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List，则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List：
　　　　List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

ArrayList类
　　ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素，包括null。ArrayList没有同步。size，isEmpty，get，set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数，添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。
　　每个ArrayList实例都有一个容量（Capacity），即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加，但是增长算法并没有定义。当需要插入大量元素时，在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。
　　和LinkedList一样，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。

Vector类
　　Vector非常类似ArrayList，但是Vector是同步的。由Vector创建的Iterator，虽然和ArrayList创建的Iterator是同一接口，但是，因为Vector是同步的，当一个Iterator被创建而且正在被使用，另一个线程改变了Vector的状态（例如，添加或删除了一些元素），这时调用Iterator的方法时将抛出ConcurrentModificationException，因此必须捕获该异常

Stack 类
　　Stack继承自Vector，实现一个后进先出的堆栈。

就ArrayList与Vector主要从二方面来说.
一.同步性:Vector是线程安全的，也就是说是同步的，而ArrayList是线程序不安全的，不是同步的
二.数据增长:当需要增长时,Vector默认增长为原来一培，而ArrayList却是原来的一半

如果涉及到堆栈，队列等操作，应该考虑用Vector，对于需要快速插入，删除元素，应该使用LinkedList，如果需要快速随机访问元素，应该使用ArrayList

Vector还是ArrayList这是个问题
――比较Vector和ArrayList的不同

译者语：那天一个好朋友问我Vector和ArrayList到底有什么区别用那个好，自己也不是很清楚，于是乎搬出书看了个够但是书里也没有专门对此进行比较，呵呵，索性黄天不负有心人，终于被我找到了问题的答案，这里我把它翻译过来，希望对大家有所帮助。有什么翻译的不对的地方还望指正:)
原文：http://www.javaworld.com/javaworld/javaqa/2001-06/03-qa-0622-vector.html?
Vector 还是ArrayList――哪一个更好，为什么？
要回答这个问题不能一概而论，有时候使用Vector比较好；有时是ArrayList，有时候这两个都不是最好的选择。你别指望能够获得一个简单肯定答案，因为这要看你用它们干什么。下面有4个要考虑的因素：
l??????? API
l??????? 同步处理
l??????? 数据增长性
l??????? 使用模式
下面针对这4个方面进行一一探讨
API
在由Ken Arnold等编著的《Java Programming Language》(Addison-Wesley, June 2000)一书中有这样的描述，Vector类似于ArrayList.。所有从API的角度来看这两个类非常相似。但他们之间也还是有一些主要的区别的。

[b]同步性
Vector是同步的。这个类中的一些方法保证了Vector中的对象是线程安全的。而ArrayList则是异步的，因此ArrayList中的对象并不是线程安全的。因为同步的要求会影响执行的效率，所以如果你不需要线程安全的集合那么使用ArrayList是一个很好的选择，这样可以避免由于同步带来的不必要的性能开销。
数据增长
从内部实现机制来讲ArrayList和Vector都是使用数组(Array)来控制集合中的对象。当你向这两种类型中增加元素的时候，如果元素的数目超出了内部数组目前的长度它们都需要扩展内部数组的长度，Vector缺省情况下自动增长原来一倍的数组长度，ArrayList是原来的50%,所以最后你获得的这个集合所占的空间总是比你实际需要的要大。所以如果你要在集合中保存大量的数据那么使用Vector有一些优势，因为你可以通过设置集合的初始化大小来避免不必要的资源开销。
使用模式
在ArrayList和Vector中，从一个指定的位置（通过索引）查找数据或是在集合的末尾增加、移除一个元素所花费的时间是一样的，这个时间我们用O(1)表示。但是，如果在集合的其他位置增加或移除元素那么花费的时间会呈线形增长：O(n-i)，其中n代表集合中元素的个数，i代表元素增加或移除元素的索引位置。为什么会这样呢？以为在进行上述操作的时候集合中第i和第i个元素之后的所有元素都要执行位移的操作。这一切意味着什么呢？
这意味着，你只是查找特定位置的元素或只在集合的末端增加、移除元素，那么使用Vector或ArrayList都可以。如果是其他操作，你最好选择其他的集合操作类。比如，LinkList集合类在增加或移除集合中任何位置的元素所花费的时间都是一样的—O(1)，但它在索引一个元素的使用缺比较慢－O(i),其中i是索引的位置.使用ArrayList也很容易，因为你可以简单的使用索引来代替创建iterator对象的操作。LinkList也会为每个插入的元素创建对象，所有你要明白它也会带来额外的开销。
最后，在《Practical Java》一书中Peter Haggar建议使用一个简单的数组（Array）来代替Vector或ArrayList。尤其是对于执行效率要求高的程序更应如此。因为使用数组(Array)避免了同步、额外的方法调用和不必要的重新分配空间的操作。

Java的数组（Array）、Vector、ArrayList、HashMap的异同作者： | 来源： | 时间：2007-12-06 | 阅读权限：游客身份 | 会员币：0?
array(数组)和Vector是十分相似的Java构件（constructs），两者全然不同，在选择使用时应根据各自的功能来确定。

1、数组：Java arrays的元素个数不能下标越界，从很大程度上保证了Java程序的安全性，而其他一些语言出现这一问题时常导致灾难性的后果。
??????? Array可以存放Object和基本数据类型，但创建时必须指定数组的大小，并不能再改变。值得注意的是：当Array中的某一元素存放的是Objrct reference 时，Java不会调用默认的构造函数，而是将其初值设为null，当然这跟Java对各类型数据赋默认值的规则是一样的，对基本数据类型同样适用。

2、Vector：对比于Array，当更多的元素被加入进来以至超出其容量时，Vector的size会动态增长，而Array容量是定死的。同时，Vector在删除一些元素后，其所有下标大于被删除元素的元素都依次前移，并获得新下标比原来的小了）。注意：当调用Vector的size()方法时，返回Vector中实际元素的个数。
???? Vector内部实际是以Array实现的，也通过元素的整数索引来访问元素，但它只能存放java.lang.Object对象，不能用于存放基本类型数据，比如要存放一个整数10,得用new Integer(10)构造出一个Integer包装类对象再放进去。当Vector中的元素个数发生变化时, 其内部的Array必须重新分配并进行拷贝，因此这是一点值得考虑的效率问题。
???? Vetor同时也实现了List接口，所以也可以算作Colletion了，只是它还特殊在：Vector is synchronized。即Vetor对象自身实现了同步机制。

3、ArrayList：实现了List接口，功能与Vetor一样，只是没有同步机制，当然元素的访问方式为从List中继承而来，可存放任何类型的对象。

4、HashMap：继承了Map接口，实现用Keys来存储和访问Values，Keys和Values都可以为空，它与Hashtable类的区别在于Hashtable类的Keys不能为null,并Hashtable类有同步机制控制，而HashMap类没有。
????? 在Struts类库中实现了一个LableValueBean，用Lable（Key）来存储和访问Value，很方便。