Java常用集合List、Set和Map区别及适用场景总结

List、Set与Map区别及适用场景


1、List,Set都是继承自Collection接口,Map则不是

2、List特点:元素有放入顺序,元素可重复 ,Set特点:元素无放入顺序,元素不可重复,重复元素会覆盖掉,(注意:元素虽然无放入顺序,但是元素在set中的位置是有该元素的HashCode决定的,其位置其实是固定的,加入Set的Object必须定义equals()方法 ,另外list支持for循环,也就是通过下标来遍历,也可以用迭代器,但是set只能用迭代,因为它无序,无法用下标来取得想要的值。) 

3.Set和List对比: 
Set:检索元素效率低下,删除和插入效率高,插入和删除不会引起元素位置改变。 
List:和数组类似,List可以动态增长,查找元素效率高,插入删除元素效率低,因为会引起其他元素位置改变。 

4.Map适合储存键值对的数据

5.线程安全集合类与非线程安全集合类 

LinkedList、ArrayList、HashSet是非线程安全的,Vector是线程安全的;
HashMap是非线程安全的,Hashtable是线程安全的;
StringBuilder是非线程安全的,StringBuffer是线程安全的。



下面是具体的使用介绍:

ArrayListLinkedList的区别和适用场景


Arraylist

优点:ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构,因为地址连续,一旦数据存储好了,查询操作效率会比较高(在内存里是连着放的)。

缺点:因为地址连续, ArrayList要移动数据,所以插入和删除操作效率比较低。   

LinkedList

优点:LinkedList基于链表的数据结构,地址是任意的,所以在开辟内存空间的时候不需要等一个连续的地址,对于新增和删除操作addremoveLinedList比较占优势LinkedList 适用于要头尾操作或插入指定位置的场景

缺点:因为LinkedList要移动指针,所以查询操作性能比较低。【从头指针first开始向后查找】

    public E get(int index) {
        checkElementIndex(index);
        return node(index).item;
    }

    Node<E> node(int index) {
        // assert isElementIndex(index);

        if (index < (size >> 1)) {
            Node<E> x = first;
            for (int i = 0; i < index; i++)
                x = x.next;
            return x;
        } else {
            Node<E> x = last;
            for (int i = size - 1; i > index; i--)
                x = x.prev;
            return x;
        }
    }


适用场景分析:

 当需要对数据进行对此访问的情况下选用ArrayList,当需要对数据进行多次增加删除修改时采用LinkedList。


ArrayList与Vector的区别和适用场景

 

ArrayList有三个构造方法:

public ArrayList(int initialCapacity)//构造一个具有指定初始容量的空列表。    
public ArrayList()//构造一个初始容量为10的空列表。    
public ArrayList(Collection<? extends E> c)//构造一个包含指定 collection 的元素的列表   

Vector有四个构造方法:

public Vector()//使用指定的初始容量和等于零的容量增量构造一个空向量。    
public Vector(int initialCapacity)//构造一个空向量,使其内部数据数组的大小,其标准容量增量为零。    
public Vector(Collection<? extends E> c)//构造一个包含指定 collection 中的元素的向量    
public Vector(int initialCapacity,int capacityIncrement)//使用指定的初始容量和容量增量构造一个空的向量    


ArrayListVector都是用数组实现的,主要有这么几个区别:


1.Vector是多线程安全的,线程安全就是说多线程访问同一代码,不会产生不确定的结果。而ArrayList不是,这个可以从源码中看出,Vector类中的方法很多有synchronized进行修饰,这样就导致了Vector在效率上无法与ArrayList相比;

 

2.两个都是采用的线性连续空间存储元素,但是当空间不足的时候,两个类的增加方式是不同。

 

3.Vector可以设置增长因子capacityIncrement,而ArrayList不可以。


4.Vector是一种老的动态数组,是线程同步的,效率很低,一般不赞成使用。


5.ArrayList扩容为原来的1.5倍【每次增加0.5倍】,Vector扩容为原来的2倍【每次默认增加1倍,或增加增长因子capacityIncrement个】。


java.util.ArrayList.grow(int)方法

    private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//每次增加0.5倍
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }


java.util.Vector.grow(int)方法

  private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
                                         capacityIncrement : oldCapacity);//每次默认增加1倍,或增加capacityIncrement个
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }



适用场景分析:

1.Vector是线程同步的,所以它也是线程安全的,而ArrayList是线程异步的,是不安全的。如果不考虑到线程的安全因素,一般用ArrayList效率比较高。

2.如果集合中的元素的数目大于目前集合数组的长度时,在集合中使用数据量比较大的数据,用Vector有一定的优势。



HashSetTreeSet的适用场景


1.TreeSet 是二叉树(红黑树的数据结构)实现的,TreeSet中的数据是自动排好序的,不允许放入null 


2.HashSet是哈希表实现的,HashSet中的数据是无序的,可以放入null,但只能放入一个null,两者中的值都不能重复,就如数据库中唯一约束 

3.HashSet要求放入的对象必须实现HashCode()方法,放入的对象,是以hashcode码作为标识的,而具有相同内容的String对象,hashcode是一样,所以放入的内容不能重复。但是同一个类的对象可以放入不同的实例

  

   适用场景分析:HashSet是基于Hash算法实现的,其性能通常都优于TreeSet为快速查找而设计的Set,我们通常都应该使用HashSet,在我们需要排序的功能时,我们才使用TreeSet


HashMap与TreeMap、Hashtable的区别及适用场景 


HashMap 非线程安全  

HashMap基于数组+链表+红黑树【jdk1.8】实现。使用HashMap要求添加的键类明确定义了hashCode()equals()【可以重写hashCode()equals(),为了优化HashMap空间的使用,您可以调优初始容量和负载因子。 

 

TreeMap非线程安全基于红黑树实现。TreeMap没有调优选项,因为该树总处于平衡状态。 


适用场景分析:

HashMap和Hashtable:HashMap去掉了Hashtable的contains方法,但是加上了containsValue()和containsKey()方法。Hashtable同步的,而HashMap是非同步的,效率上比HashTable要高。HashMap允许空键值,而Hashtable不允许。


HashMap适用于Map中插入、删除和定位元素。 

TreeMap适用于按自然顺序或自定义顺序遍历键(key) 



参考文档:

1. http://blog.csdn.net/qq_22118507/article/details/51576319

                              

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转载自blog.csdn.net/thebigdipperbdx/article/details/78557662