• 简介
• List
• Set
• Map
• 互相转换

简介

• Java中有三大类集合：List（列表）、Set（集合）、Map（映射），三者都属于接口类，分别有各自的实现。
• Collection为基本的集合接口，声明了集合的通用方法，List和Set都是继承于此。
  • add(Object o)：新增对象
  • set(int index, Object o)：设置对象值
  • remove(Object o)：删除对象
  • contains(Object o)：检查是否包含此对象
  • size()：返回元素个数
  • iterator()：返回一个迭代器，用来遍历集合元素
  • toArray()：集合转换成数组，数组中是全部元素
• 继承关系graph TB; Iterator(Iterator) --> Collection(Collection) Iterator --> ListIterator(ListIterator) Iterator --> Map(Map) Collection --> Set(Set) Collection --> List(List) ListIterator --> List Set --> HashSet[HashSet] Set --> TreeSet[TreeSet] HashSet --> LinkedHashSet[LinkedHashSet] List --> ArrayList[ArrayList] List --> LinkedList[LinkedList] Map --> HashMap[HashMap] Map --> TreeMap[TreeMap] HashMap --> LinkedHashMap[LinkedHashMap]

List

List的最大特点就是保证了元素的顺序，使用Iterator可以方便的遍历、增删列表中的元素。两个实现都是线程不安全的，但是效率高；Vector虽然线程安全，但是方法中加synchronized导致阻塞，效率低。

1. ArrayList
   由数组实现的List，可以高效的对元素进行随机访问，但是往数组内部增删则效率会慢很多（因为涉及到数组中元素的移动），使用Iterator最好用来遍历，而非增删数据。
   • 优点：实现了基于动态数组的数据结构，地址连续，查询效率高。
   • 缺点：因为地址连续，要在列表中增删数据会导致其他数据移动，所以插入效率低。
   • 使用场景：多查询访问的用，或者在列表后方添加数据的场景。
2. LinkedList
   使用链表实现的List，由于没有固定的内存列表，而是元素首尾互相记录地址来“链接”，所以元素内部的增删操作效率会高很多，相应的随机访问则会慢很多。由于双向链表的特性，LinkedList可以作为堆栈、队列和双向队列来使用。
   • 优点：基于链表的数据结构，地址随意，开辟新空间不需要连续地址，对于增删只需要修改内存地址即可。
   • 缺点：由于地址不连续，所以在查询的时候，需要移动指针，性能较低。
   • 使用场景：适用于头尾操作或者插入指定位置的场景。
   • 常用方法：addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst()、removeLast()
3. Vector
   也是由数组实现的动态列表，但是比较老，由于所有操作都使用线程同步，所以效率较低。与List不同的是在空间不够时，扩容方式不一样，且Vector可以设置增长因子。所以Vector适合在多线程场景或数据量较大的场景。

Set

具有和Collection一样的接口，只是行为不同，体现了继承与多态的典型应用。存入Set中的每个元素都是唯一的，加入的元素需要重写equals保证对象唯一。Set接口不保证维护元素次序。

1. HashSet
   使用hash表记录的元素集合，内部也是列表，专门快速查询设计的。填充的元素需要重写hashCode方法来对比检查是否存在。允许key的值为null，但是也仅支持一个。
   • 使用场景：查找较多且不关心顺序的场景
2. LinkedHashSet
   在HashSet的基础上添加了链表，用来维护元素插入顺序，使用迭代器遍历都时候会按照元素插入顺序。
   • 使用场景：查找较多且关心插入顺序的场景（比较少）
3. TreeSet
   使用红黑树结构记录的集合，因为树原生具有次序，所以具有次序(为自定义顺序，非插入顺序)。
   • 使用场景：需要自定义排序功能的场景

Map

Map需要提供键和值作为映射关系进行关联，可以通过键来获取值。虽然更加灵活，功能更加丰富，但是Map的效率也是比较低的。同时Map的实现是线程非安全的，虽然Hashtable线程安全（方法加synchronized），但是效率低，推荐使用ConcurrentHashMap。

1. HashMap
   基于列表、散列表、链表和红黑树(Java8)的实现，最优场景下开销都是固定的。
   • 使用场景：较多插入、删除、定位元素
   • 获取数据：
     • map.keySet()、map.values()：以集合形式获取Map的所有key或value
     • map.get(key)：根据key值获取value值
     • 迭代器遍历：

       // 迭代器
       Iterator<Entry<Object, Object>> iterator = map.entrySet().iterator();
       // 直接遍历
       for (Entry<Object, Object> entry : map.entrySet()) {
           entry.getKey();
           entry.getValue();
       }
       

2. LinkedHashMap
   在HashMap的基础上，添加了维护插入顺序的链表用来在迭代中返回插入顺序，同时因为使用链表，迭代的效率会更加的快。
3. TreeMap
   基于红黑树数据结构实现。在插入数据的时候会根据排序算法对数据进行排序(Comparabel或Comparator)。
   • 使用场景：需要自然排序或者自定义排序顺序遍历键

互相转换