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java—java集合

news 来源：原创 2024/11/20 21:39:31

文章目录

list、set、map的区别
如何选用集合
List
- ArrayList 和 LinkdList 的异同点
- ArrayList 和 Vector 的区别
- Arrays 和 ArrayList的区别
- ArrayList的自动扩容机制
Set
Map
- map的分类
- map的三种遍历方式

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list、set、map的区别

List(对付顺序的好帮手)：存储的元素是有序的、可重复的。
Set(注重独一无二的性质): 存储的元素是无序的、不可重复的。
Map`(用 Key 来搜索的专家): 使用键值对（kye-value）存储，Key 是无序的、不可重复的，value 是无序的、可重复的，每个键最多映射到一个值。

如何选用集合

主要根据集合的特点来选用，比如我们需要根据键值获取到元素值时就选用 Map 接口下的集合，需要排序时选择 TreeMap,不需要排序时就选择 HashMap,需要保证线程安全就选用 ConcurrentHashMap。

当我们只需要存放元素值时，就选择实现Collection 接口的集合，需要保证元素唯一时选择实现 Set 接口的集合比如 TreeSet 或 HashSet，不需要就选择实现 List 接口的比如 ArrayList 或 LinkedList，然后再根据实现这些接口的集合的特点来选用。

List

ArrayList：底层数据结构是数组，查询快，增删慢，线程不安全，效率高，可以存储重复元素
LinkedList 底层数据结构是双向链表，查询慢，增删快，线程不安全，效率高，可以存储重复元素（JDK1.6 之前为循环链表，JDK1.7 取消了循环。）
Vector:底层数据结构是数组，查询快，增删慢，线程安全，效率低，可以存储重复元素

ArrayList 和 LinkdList 的异同点

①：首先 ArrayList 和 LinkedList 都是线程不安全的

②：然后 ArrayList 底层使用的是 Object 数组，所以插入和删除元素的时间复杂度受元素位置的影响，比如 add一个元素，ArrayList会默认将元素加到列表的末尾，这种情况时间复杂度就是O(1)；如果要在指定位置 i 插入和删除元素的话时间复杂度就为O(n)。因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(n-i)个元素都要执行向后位/向前移一位的操作。

但是LinkedList 底层使用的是双向链表结构，所以插入、删除元素时间复杂度不受元素位置的影响，都是O(1);

④：还有就是ArrayList支持通过索引访问元素对象。

⑤：ArrayList 的空间浪费主要体现在在 list 列表的结尾会预留一定的容量空间，而 LinkedList 的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗比 ArrayList 更多的空间（因为要存放直接后继和直接前驱以及数据）。

ArrayList 和 Vector 的区别

Vector在关键性的方法前面都加了 synchronized关键字，来保证线程的安全性。如果有多个线程会访问到集合，那最好是使用 Vector,因为不需要我们自己再去考虑和编写线程安全的代码。

ArrayList在底层数组不够用时在原来的基础上扩展0.5倍，Vector是扩展1倍，ArrayList更节约内存空间。

Arrays 和 ArrayList的区别

Array可以包含基本类型和引用类型，ArrayList只能包含引用类型。
Array大小是固定的，ArrayList的大小是动态变化的。
ArrayList 提供了更多的方法和特性，比如：addAII(), removeAII(), iterator()等等。

ArrayList的自动扩容机制

ArrayList 是一个数组结构的存储容器，默认情况下，数组的长度是 10。当然我们也可以在构建 ArrayList 对象的时候自己指定初始长度。随着在程序里面不断的往ArrayList中添加数据，当添加的数据达到10个的时候，ArrayList 就没有多余容量可以存储后续的数据。这个时候 ArrayList 会自动触发扩容。

扩容的具体流程很简单：

首先，创建一个新的数组，这个新数组的长度是原来数组长度的 1.5 倍。然后使用 Arrays.copyOf 方法把老数组里面的数据拷贝到新的数组里面。扩容完成后再把当前要添加的元素加入到新的数组里面，从而完成动态扩容的过程。

Set

HashSet底层数据结构采用哈希表实现，元素无序且唯一，线程不安全，效率高，可以存储null元素，元素的唯一性是靠所存储元素类型是否重写hashCode()和equals()方法来保证的，如果没有重写这两个方法，则无法保证元素的唯一性。

HashSet 会先计算对象的hashcode值来判断对象加入的位置，同时也会与其他加入的对象的 hashcode 值作比较，如果没有相符的 hashcode，HashSet 会假设对象没有重复出现。但是如果发现有相同 hashcode 值的对象，这时会调用equals()方法来检查 hashcode 相等的对象是否真的相同。如果两者相同，HashSet 就不会让加入操作成功。