Java中List  Set和Map之間的區(qū)別_動(dòng)力節(jié)點(diǎn)Java學(xué)院整理

Java集合的主要分為三種類型：

• Set（集）

• List（列表）

• Map（映射）

要深入理解集合首先要了解下我們熟悉的數(shù)組：

數(shù)組是大小固定的，并且同一個(gè)數(shù)組只能存放類型一樣的數(shù)據(jù)（基本類型/引用類型），而JAVA集合可以存儲(chǔ)和操作數(shù)目不固定的一組數(shù)據(jù)。 所有的JAVA集合都位于 java.util包中！ JAVA集合只能存放引用類型的的數(shù)據(jù)，不能存放基本數(shù)據(jù)類型。

世間上本來沒有集合,(只有數(shù)組參考C語言)但有人想要,所以有了集合 

有人想有可以自動(dòng)擴(kuò)展的數(shù)組,所以有了List 

有的人想有沒有重復(fù)的數(shù)組,所以有了set 

有人想有自動(dòng)排序的組數(shù),所以有了TreeSet,TreeList,Tree** 

而幾乎有有的集合都是基于數(shù)組來實(shí)現(xiàn)的. 

因?yàn)榧鲜菍?duì)數(shù)組做的封裝,所以,數(shù)組永遠(yuǎn)比任何一個(gè)集合要快 

但任何一個(gè)集合,比數(shù)組提供的功能要多 

 數(shù)組聲明了它容納的元素的類型，而集合不聲明。這是由于集合以object形式來存儲(chǔ)它們的元素。 

 一個(gè)數(shù)組實(shí)例具有固定的大小，不能伸縮。集合則可根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)改變大小。 

 數(shù)組是一種可讀/可寫數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)－－－沒有辦法創(chuàng)建一個(gè)只讀數(shù)組。然而可以使用集合提供的ReadOnly方法，以只讀方式來使用集合。該方法將返回一個(gè)集合的只讀版本。

Java所有“存儲(chǔ)及隨機(jī)訪問一連串對(duì)象”的做法，array是最有效率的一種。

1、效率高，但容量固定且無法動(dòng)態(tài)改變。

array還有一個(gè)缺點(diǎn)是，無法判斷其中實(shí)際存有多少元素，length只是告訴我們array的容量。

2、Java中有一個(gè)Arrays類，專門用來操作array。

     arrays中擁有一組static函數(shù)，

   equals()：比較兩個(gè)array是否相等。array擁有相同元素個(gè)數(shù)，且所有對(duì)應(yīng)元素兩兩相等。

   fill()：將值填入array中。

   sort()：用來對(duì)array進(jìn)行排序。

   binarySearch()：在排好序的array中尋找元素。

   System.arraycopy()：array的復(fù)制。

若撰寫程序時(shí)不知道究竟需要多少對(duì)象，需要在空間不足時(shí)自動(dòng)擴(kuò)增容量，則需要使用容器類庫，array不適用。所以就要用到集合。
那我們開始討論java中的集合。

集合分類：

Collection：List、Set

Map：HashMap、HashTable

Collection接口

Collection是最基本的集合接口，聲明了適用于JAVA集合（只包括Set和List）的通用方法。 Set 和List 都繼承了Conllection,Map。

Collection接口的方法：

 boolean add(Object o)      ：向集合中加入一個(gè)對(duì)象的引用     
 void clear()：刪除集合中所有的對(duì)象，即不再持有這些對(duì)象的引用     
 boolean isEmpty()    ：判斷集合是否為空     
 boolean contains(Object o) ： 判斷集合中是否持有特定對(duì)象的引用     
 Iterartor iterator()  ：返回一個(gè)Iterator對(duì)象，可以用來遍歷集合中的元素     
 boolean remove(Object o) ：從集合中刪除一個(gè)對(duì)象的引用     
 int size()       ：返回集合中元素的數(shù)目     
 Object[] toArray()    ： 返回一個(gè)數(shù)組，該數(shù)組中包括集合中的所有元素

關(guān)于：Iterator() 和toArray() 方法都用于集合的所有的元素，前者返回一個(gè)Iterator對(duì)象，后者返回一個(gè)包含集合中所有元素的數(shù)組。

Iterator接口聲明了如下方法：

 hasNext()：判斷集合中元素是否遍歷完畢，如果沒有，就返回true     
 next() ：返回下一個(gè)元素     
 remove()：從集合中刪除上一個(gè)有next()方法返回的元素。 

Set(集合)

Set是最簡(jiǎn)單的一種集合。集合中的對(duì)象不按特定的方式排序，并且沒有重復(fù)對(duì)象。 Set接口主要實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)實(shí)現(xiàn)類：

• HashSet： HashSet類按照哈希算法來存取集合中的對(duì)象，存取速度比較快
• TreeSet ：TreeSet類實(shí)現(xiàn)了SortedSet接口，能夠?qū)现械膶?duì)象進(jìn)行排序。

Set 的用法：存放的是對(duì)象的引用，沒有重復(fù)對(duì)象

Set set=new HashSet();  
 String s1=new String("hello");  
 String s2=s1;  
 String s3=new String("world");  
 set.add(s1);  
 set.add(s2);  
 set.add(s3);  
 System.out.println(set.size());//打印集合中對(duì)象的數(shù)目 為 2。 

Set 的 add()方法是如何判斷對(duì)象是否已經(jīng)存放在集合中？

 boolean isExists=false;  
 Iterator iterator=set.iterator();  
 while(it.hasNext())      {  
 String oldStr=it.next();  
 if(newStr.equals(oldStr)){  
 isExists=true;  
 } 
 } 

Set的功能方法

Set具有與Collection完全一樣的接口，因此沒有任何額外的功能，不像前面有兩個(gè)不同的List。實(shí)際上Set就是Collection,只 是行為不同。(這是繼承與多態(tài)思想的典型應(yīng)用：表現(xiàn)不同的行為。)Set不保存重復(fù)的元素(至于如何判斷元素相同則較為負(fù)責(zé))

Set : 存入Set的每個(gè)元素都必須是唯一的，因?yàn)镾et不保存重復(fù)元素。加入Set的元素必須定義equals()方法以確保對(duì)象的唯一性。Set與Collection有完全一樣的接口。Set接口不保證維護(hù)元素的次序。

• HashSet：為快速查找設(shè)計(jì)的Set。存入HashSet的對(duì)象必須定義hashCode()。
• TreeSet： 保存次序的Set, 底層為樹結(jié)構(gòu)。使用它可以從Set中提取有序的序列。

LinkedHashSet：具有HashSet的查詢速度，且內(nèi)部使用鏈表維護(hù)元素的順序(插入的次序)。于是在使用迭代器遍歷Set時(shí)，結(jié)果會(huì)按元素插入的次序顯示。

List(列表)

List的特征是其元素以線性方式存儲(chǔ)，集合中可以存放重復(fù)對(duì)象。

• ArrayList() : 代表長度可以改變得數(shù)組。可以對(duì)元素進(jìn)行隨機(jī)的訪問，向ArrayList()中插入與刪除元素的速度慢。
• LinkedList(): 在實(shí)現(xiàn)中采用鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。插入和刪除速度快，訪問速度慢。

對(duì)于List的隨機(jī)訪問來說，就是只隨機(jī)來檢索位于特定位置的元素。 List 的 get(int index) 方法放回集合中由參數(shù)index指定的索引位置的對(duì)象，下標(biāo)從“0” 開始。最基本的兩種檢索集合中的所有對(duì)象的方法：

for循環(huán)和get()方法：

 for(int i=0; i<list.size();i++){  
 System.out.println(list.get(i));  
 }

2： 使用 迭代器（Iterator）:

Iterator it=list.iterator();  
 while(it.hashNext()){  
 System.out.println(it.next());  
 } 

List的功能方法

實(shí)際上有兩種List：一種是基本的ArrayList,其優(yōu)點(diǎn)在于隨機(jī)訪問元素，另一種是更強(qiáng)大的LinkedList,它并不是為快速隨機(jī)訪問設(shè)計(jì)的，而是具有一套更通用的方法。

• List：次序是List最重要的特點(diǎn)：它保證維護(hù)元素特定的順序。List為Collection添加了許多方法，使得能夠向List中間插入與移除元素(這只推 薦LinkedList使用。)一個(gè)List可以生成ListIterator,使用它可以從兩個(gè)方向遍歷List,也可以從List中間插入和移除元 素。

• ArrayList：由數(shù)組實(shí)現(xiàn)的List。允許對(duì)元素進(jìn)行快速隨機(jī)訪問，但是向List中間插入與移除元素的速度很慢。ListIterator只應(yīng)該用來由后向前遍歷 ArrayList,而不是用來插入和移除元素。因?yàn)槟潜萀inkedList開銷要大很多。

• LinkedList ：對(duì)順序訪問進(jìn)行了優(yōu)化，向List中間插入與刪除的開銷并不大。隨機(jī)訪問則相對(duì)較慢。(使用ArrayList代替。)還具有下列方 法：addFirst(), addLast(), getFirst(), getLast(), removeFirst() 和 removeLast(), 這些方法 (沒有在任何接口或基類中定義過)使得LinkedList可以當(dāng)作堆棧、隊(duì)列和雙向隊(duì)列使用。

Map(映射)

Map 是一種把鍵對(duì)象和值對(duì)象映射的集合，它的每一個(gè)元素都包含一對(duì)鍵對(duì)象和值對(duì)象。 Map沒有繼承于Collection接口 從Map集合中檢索元素時(shí)，只要給出鍵對(duì)象，就會(huì)返回對(duì)應(yīng)的值對(duì)象。

Map 的常用方法：

1 添加，刪除操作：

Object put(Object key, Object value)： 向集合中加入元素  
  Object remove(Object key)： 刪除與KEY相關(guān)的元素  
  void putAll(Map t)： 將來自特定映像的所有元素添加給該映像  
  void clear()：從映像中刪除所有映射  

  2 查詢操作：

Object get(Object key)：獲得與關(guān)鍵字key相關(guān)的值 。Map集合中的鍵對(duì)象不允許重復(fù)，也就說，任意兩個(gè)鍵對(duì)象通過equals()方法比較的結(jié)果都是false.，但是可以將任意多個(gè)鍵獨(dú)享映射到同一個(gè)值對(duì)象上。

Map的功能方法

方法put(Object key, Object value)添加一個(gè)“值”(想要得東西)和與“值”相關(guān)聯(lián)的“鍵”(key)(使用它來查找)。方法get(Object key)返回與給定“鍵”相關(guān)聯(lián)的“值”?？梢杂胏ontainsKey()和containsValue()測(cè)試Map中是否包含某個(gè)“鍵”或“值”。 標(biāo)準(zhǔn)的Java類庫中包含了幾種不同的Map：HashMap, TreeMap, LinkedHashMap, WeakHashMap, IdentityHashMap。它們都有同樣的基本接口Map，但是行為、效率、排序策略、保存對(duì)象的生命周期和判定“鍵”等價(jià)的策略等各不相同。

執(zhí)行效率是Map的一個(gè)大問題?？纯磄et()要做哪些事，就會(huì)明白為什么在ArrayList中搜索“鍵”是相當(dāng)慢的。而這正是HashMap提高速 度的地方。HashMap使用了特殊的值，稱為“散列碼”(hash code)，來取代對(duì)鍵的緩慢搜索?！吧⒘写a”是“相對(duì)唯一”用以代表對(duì)象的int值，它是通過將該對(duì)象的某些信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換而生成的。所有Java對(duì)象都 能產(chǎn)生散列碼，因?yàn)閔ashCode()是定義在基類Object中的方法。

HashMap就是使用對(duì)象的hashCode()進(jìn)行快速查詢的。此方法能夠顯著提高性能。

Map : 維護(hù)“鍵值對(duì)”的關(guān)聯(lián)性，使你可以通過“鍵”查找“值”

HashMap：Map基于散列表的實(shí)現(xiàn)。插入和查詢“鍵值對(duì)”的開銷是固定的?？梢酝ㄟ^構(gòu)造器設(shè)置容量capacity和負(fù)載因子load factor，以調(diào)整容器的性能。

LinkedHashMap： 類似于HashMap，但是迭代遍歷它時(shí)，取得“鍵值對(duì)”的順序是其插入次序，或者是最近最少使用(LRU)的次序。只比HashMap慢一點(diǎn)。而在迭代訪問時(shí)發(fā)而更快，因?yàn)樗褂面湵砭S護(hù)內(nèi)部次序。

TreeMap ： 基于紅黑樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)。查看“鍵”或“鍵值對(duì)”時(shí)，它們會(huì)被排序(次序由Comparabel或Comparator決定)。TreeMap的特點(diǎn)在 于，你得到的結(jié)果是經(jīng)過排序的。TreeMap是唯一的帶有subMap()方法的Map，它可以返回一個(gè)子樹。

WeakHashMao ：弱鍵(weak key)Map，Map中使用的對(duì)象也被允許釋放: 這是為解決特殊問題設(shè)計(jì)的。如果沒有map之外的引用指向某個(gè)“鍵”，則此“鍵”可以被垃圾收集器回收。

IdentifyHashMap： : 使用==代替equals()對(duì)“鍵”作比較的hash map。專為解決特殊問題而設(shè)計(jì)。

Collection 和 Map 的區(qū)別

容器內(nèi)每個(gè)為之所存儲(chǔ)的元素個(gè)數(shù)不同。

Collection類型者，每個(gè)位置只有一個(gè)元素。

Map類型者，持有 key-value pair，像個(gè)小型數(shù)據(jù)庫。

各自旗下的子類關(guān)系

Collection
   --List：將以特定次序存儲(chǔ)元素。所以取出來的順序可能和放入順序不同。
      --ArrayList / LinkedList / Vector
   --Set ： 不能含有重復(fù)的元素
      --HashSet / TreeSet
   Map
   --HashMap
   --HashTable
   --TreeMap

其他特征

List，Set，Map將持有對(duì)象一律視為Object型別。Collection、List、Set、Map都是接口，不能實(shí)例化。繼承自它們的 ArrayList, Vector, HashTable, HashMap是具象class，這些才可被實(shí)例化。vector容器確切知道它所持有的對(duì)象隸屬什么型別。vector不進(jìn)行邊界檢查。

總結(jié)

1. 如果涉及到堆棧，隊(duì)列等操作，應(yīng)該考慮用List，對(duì)于需要快速插入，刪除元素，應(yīng)該使用LinkedList，如果需要快速隨機(jī)訪問元素，應(yīng)該使用ArrayList。

2. 如果程序在單線程環(huán)境中，或者訪問僅僅在一個(gè)線程中進(jìn)行，考慮非同步的類，其效率較高，如果多個(gè)線程可能同時(shí)操作一個(gè)類，應(yīng)該使用同步的類。

3. 在除需要排序時(shí)使用TreeSet,TreeMap外,都應(yīng)使用HashSet,HashMap,因?yàn)樗麄?的效率更高。

4. 要特別注意對(duì)哈希表的操作，作為key的對(duì)象要正確復(fù)寫equals和hashCode方法。 

5. 容器類僅能持有對(duì)象引用（指向?qū)ο蟮闹羔槪皇菍?duì)象信息copy一份至數(shù)列某位置。一旦將對(duì)象置入容器內(nèi)，便損失了該對(duì)象的型別信息。

6. 盡量返回接口而非實(shí)際的類型，如返回List而非ArrayList，這樣如果以后需要將ArrayList換成LinkedList時(shí)，客戶端代碼不用改變。這就是針對(duì)抽象編程。

注意：

1、Collection沒有g(shù)et()方法來取得某個(gè)元素。只能通過iterator()遍歷元素。

2、Set和Collection擁有一模一樣的接口。

3、List，可以通過get()方法來一次取出一個(gè)元素。使用數(shù)字來選擇一堆對(duì)象中的一個(gè)，get(0)...。(add/get)

4、一般使用ArrayList。用LinkedList構(gòu)造堆棧stack、隊(duì)列queue。

5、Map用 put(k,v) / get(k)，還可以使用containsKey()/containsValue()來檢查其中是否含有某個(gè)key/value。

      HashMap會(huì)利用對(duì)象的hashCode來快速找到key。

6、Map中元素，可以將key序列、value序列單獨(dú)抽取出來。

使用keySet()抽取key序列，將map中的所有keys生成一個(gè)Set。

使用values()抽取value序列，將map中的所有values生成一個(gè)Collection。

為什么一個(gè)生成Set，一個(gè)生成Collection？那是因?yàn)?，key總是獨(dú)一無二的，value允許重復(fù)。

以上所述是小編給大家介紹的Java中List  Set和Map之間的區(qū)別_動(dòng)力節(jié)點(diǎn)Java學(xué)院整理，希望對(duì)大家有所幫助，如果大家有任何疑問請(qǐng)給我留言，小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對(duì)億速云網(wǎng)站的支持！