Java集合中List,Set以及Map等集合体系详解

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

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