整理比较Java集合类(List,Set, Queue, Map)

时间：2022-06-19 17:02:14

Java集合类(Collection):

集合类(Set和list)存放在java.util包中,都实现了Collection接口,Collection接口是集合类的根接口,Java中没有提供这个接口的直接的实现类.让其被继承产生了两个接口,就是Set和List.

Map是Java.util包中的另一个接口,它和Collection接口没有关系,是相互独立的,但是都属于集合类的一部分.

整理比较Java集合类(List,Set, Queue, Map)

List

⭐️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。List关注的是索引，拥有一系列和索引相关的方法，查询速度快。因为往list集合里插入或删除数据时，会伴随着后面数据的移动，所有插入删除数据速度慢。

⭐️所有的List中只能容纳单个不同类型的对象组成的表，而不是Key－Value键值对。例如：[ tom,1,c ]；

⭐️所有的List中可以有相同的元素，例如Vector中可以有 [ tom,koo,too,koo ]；

⭐️所有的List中可以有null元素，例如[ tom,null,1 ]；

⭐️基于Array的List（Vector，ArrayList）适合查询，而LinkedList（链表）适合添加，删除操作。

List子类

⭐️Vector: 基于Array的List，其实就是封装了Array所不具备的一些功能方便我们使用，它不可能走出Array的限制。性能也就不可能超越Array。所以，在可能的情况下，要多运用Array。另外很重要的一点就是Vector“synchronized”的，这个也是Vector和ArrayList的唯一的区别。

⭐️ArrayList：同Vector一样是一个基于数组实现的，但是不同的是ArrayList不是同步的。所以在性能上要比Vector优越一些，但是当运行到多线程环境中时，可需要自己在管理线程的同步问题。

ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
// 直接追加元素
arrayList.add(1);
// 设置某个索引的值
arrayList.set(1, 555);
// 在某个元素后面追加元素 ,注意越界
arrayList.add(1, 3);
// 直接追加一个arrayList
arrayList.addAll(arrayList2);
// 追加一个arrayList在指定元素之后
arrayList.addAll(1, arrayList2);
// 获取某个索引的值 
arrayList.get(0)；
// 删除元素
arrayList.remove(1)；
// 删除当前arrayList中的另一个ArrayList
arrayList.removeAll(arrayList2);
// 清空
arrayList.clear();

⭐️LinkedList：LinkedList不同于前面两种List，它不是基于Array的，所以不受Array性能的限制。它每一个节点（Node）都包含两方面的内容：1.节点本身的数据（data）；2.下一个节点的信息（nextNode）。所以当对LinkedList做添加，删除动作的时候就不用像基于Array的List一样，必须进行大量的数据移动。只要更改nextNode的相关信息就可以实现了。这就是LinkedList的优势。用法 

LinkedList<Integer> linkedList = new LinkedList<>();
// 添加元素
linkedList.add(1);
linkedList.add(2);
linkedList.add(3);
// 在指定位置添加元素
linkedList.add(2, 4);
// 在首尾添加
linkedist.addFirst(0);
linkedLast.addLast(100);
// 获取子list
linkedList.subList(0, 1);
// 获取第一个、最后一个元素
linkedList.getFirst()；
linkedList.getLast()；
// 移除第一个、最后一个元素
linkedList.removeFirst();
linkedList,removeLast();
// 将LinkedList转换成ArrayList
ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>(linkedList);
// 根据范围删除列表元素
linkedList.subList(2, 3).clear();

Set

⭐️Set里存放的对象是无序，不能重复的，集合中的对象不按特定的方式排序，只是简单地把对象加入集合中。

⭐️如果使用add(Object obj)方法添加已经存在的对象，则会覆盖前面已有的对象,对集中成员的访问和操作是通过集中对象的引用进行的，所以集中不能有重复对象。

Set子类

⭐️HashSet：使用HashMap的一个集的实现。虽然集定义成无序，但必须存在某种方法能相当高效地找到一个对象。使用一个HashMap对象实现集的存储和检索操作是在固定时间内实现的.

⭐️TreeSet：保持次序的Set，底层为树结构。使用它可以从Set中提取有序的序列。在集中以升序对对象排序的集的实现。这意味着从一个TreeSet对象获得第一个迭代器将按升序提供对象。TreeSet是依靠TreeMap来实现的。

Queue

⭐️队列是一种先进先出的数据结构，元素在队列末尾添加，在队列头部删除。Queue接口扩展自Collection，并提供插入、提取、检验等操作。

Map

⭐️Map包含了key-value对。Map不能包含重复的key，但是可以包含相同的value。

⭐️根据键得到值，对Map集合遍历时先得到键的Set集合，对Set集合进行遍历，得到相应的值。

Map子类

⭐️HashMap 是一个最常用的Map,它根据键的HashCode值存储数据,根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度，遍历时，取得数据的顺序是完全随机的。HashMap最多只允许一条记录的键为Null;允许多条记录的值为 Null;HashMap不支持线程的同步，即任一时刻可以有多个线程同时写HashMap;可能会导致数据的不一致。如果需要同步，可以用 Collections的synchronizedMap方法使HashMap具有同步的能力，或者使用ConcurrentHashMap。

⭐️Hashtable与 HashMap类似,但它继承自Dictionary类，不同的是:它不允许记录的键或者值为空;它支持线程的同步，即任一时刻只有一个线程能写Hashtable,因此也导致了 Hashtable在写入时会比较慢。

⭐️WeakHashMap: 以弱键实现的基于哈希表的Map。在 WeakHashMap 中，当某个键不再正常使用时，将自动移除其条目。更精确地说，对于一个给定的键，其映射的存在并不阻止垃圾回收器对该键的丢弃，这就使该键成为可终止的，被终止，然后被回收。丢弃某个键时，其条目从映射中有效地移除

⭐️TreeMap: 底层是二叉树(红黑树)数据结构，线程不同步，可用于给Map集合中的键进行排序。TreeMap继承自AbstractMap，同时实现了接口NavigableMap，而接口NavigableMap则继承自SortedMap。SortedMap是Map的子接口，使用它可以确保图中的条目是排好序的。

⭐️在实际使用中，如果更新图时不需要保持图中元素的顺序，就使用HashMap，如果需要保持图中元素的插入顺序或者访问顺序，就使用LinkedHashMap，如果需要使图按照键值排序，就使用TreeMap。HashMap通常比TreeMap快一点(树和哈希表的数据结构使然)，通常多使用HashMap，在需要排序的Map时候才用TreeMap。
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