集合框框框地架

news2024/10/5 12:41:21

这一次来介绍一下常用的集合：

首先是两种集合的《家庭系谱图》：

在这里插入图片描述

接下来介绍一下集合的种类：

Collection

Set

SetTreeSet：基于红⿊树实现，⽀持有序性操作，例如：根据⼀个范围查找元素的操作。但是查找效率不如HashSet，HashSet 查找的时间复杂度为 O(1)，TreeSet 则为 O(logN)。
HashSet：基于哈希表实现，⽀持快速查找，但不⽀持有序性操作。并且失去了元素的插⼊顺序信息，也就是说使⽤ Iterator 遍历 HashSet 得到的结果是不确定的。
LinkedHashSet：具有 HashSet 的查找效率，且内部使⽤双向链表维护元素的插⼊顺序。

List

ArrayList：基于动态数组实现，⽀持随机访问。
Vector：和 ArrayList 类似，但它是线程安全的。
LinkedList：基于双向链表实现，只能顺序访问，但是可以快速地在链表中间插⼊和删除元素。不仅如此，LinkedList 还可以⽤作栈、队列和双向队列。

Queue

LinkedList：可以⽤它来实现双向队列。
PriorityQueue：基于堆结构实现，可以⽤它来实现优先队列。

Map

TreeMap：基于红⿊树实现。
HashMap：基于哈希表实现。
HashTable：和 HashMap 类似，但它是线程安全的，这意味着同⼀时刻多个线程可以同时写入并且不会导致数据不⼀致。它是遗留类，不应该去使⽤它。现在可以使⽤ ConcurrentHashMap 来⽀持线程安全，并且 ConcurrentHashMap 的效率会更⾼，因为 ConcurrentHashMap 引⼊了分段锁。
LinkedHashMap：使⽤双向链表来维护元素的顺序，顺序为插⼊顺序或者最近最少使⽤（LRU）顺序。

三种常用的集合有什么区别呢？

List

有序集合：List中的元素有序，即元素按照添加的顺序排列。允许重复：List可以包含重复的元素。
实现类：常见的实现类有ArrayList、LinkedList和Vector等。常用操作：支持通过索引来访问元素，例如get(int index)。用途：适用于需要元素有序或需要经常通过索引访问元素的场景。
Set

无序集合：Set中的元素无序，元素的顺序可能会在每次插入或删除操作后发生变化。
不允许重复：Set不允许包含重复的元素，每个元素都是唯一的。
实现类：常见的实现类有HashSet、TreeSet和LinkedHashSet等。
常用操作：主要提供添加、删除和检查元素是否存在的操作。用途：适用于需要确保元素唯一性的场景，例如去重、集合操作等。
Map

键值对集合：Map存储键值对（key-value pairs），每个键映射到一个值。键的唯一性：Map中的键是唯一的，但值可以重复。
实现类：常见的实现类有HashMap、TreeMap和LinkedHashMap等。
常用操作：通过键来访问、添加或删除对应的值，例如get(Object key)、put(K key, V value)。
用途：适用于需要根据键来快速查找、更新或删除值的场景，例如数据库索引、缓存等。

总结：List适用于需要元素有序或索引访问的场景；Set适用于需要元素唯一且无序的场景；Map适用于需要通过键来存储和访问值的场景。

下来是常用的集合中ArrayList 和LinkedList的一些辨别

ArrayList 和LinkedList的区别？

ArrayList：底层是基于数组实现的，查找快，增删较慢；

LinkedList：底层是基于链表实现的。确切的说是循环双向链表（JDK1.6 之前是双向循环链表、JDK1.7 之后取消了循环），查找慢、增删快。LinkedList 链表由⼀系列表项连接⽽成，⼀个表项包含 3 个部分：元素内容、前驱表和后驱表。链表内部有⼀个 header 表项，既是链表的开始也是链表的结尾。header 的后继表项是链表中的第⼀个元素，header 的前驱表项是链表中的最后⼀个元素。

ArrayList 的增删未必就是⽐ LinkedList 要慢：

如果增删都是在末尾来操作【每次调⽤的都是 remove() 和 add()】，此时 ArrayList 就不需要移动和复制数组来进⾏操作了。如果数据量有百万级的时，速度是会⽐ LinkedList 要快的。

就不需要移动和复制数组来进⾏操作了。如果数据量有百万级的时，速度是会⽐ LinkedList 要快的。

如果删除操作的位置是在中间。由于 LinkedList 的消耗主要是在遍历上，ArrayList 的消耗主要是在移动和复制上（底层调⽤的是 arrayCopy() ⽅法，是 native ⽅法）。LinkedList 的遍历速度是要慢于
ArrayList 的复制移动速度的如果数据量有百万级的时，还是 ArrayList 要快。