集合是 java 基礎(chǔ)中非常重要的一部分，同樣也是 Java 面試中很重要的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。所以，給王小整理了這篇關(guān)于集合的文章。

1、接口繼承關(guān)系以及實(shí)現(xiàn)

集合類存放于 Java.util 包中，主要有 3 種：set、list 和 map。

• Collection：Collection 是集合 List、Set、Queue 的最基本的接口
• Iterator：迭代器，可以通過迭代器遍歷集合中的數(shù)據(jù)
• Map：是映射表的基礎(chǔ)接口

層次關(guān)系圖：

2、List

Java 的 List 是非常常用的數(shù)據(jù)類型。List 是有序的 Collection。Java List 一共三個(gè)實(shí)現(xiàn)類：分別是 ArrayList、Vector 和 LinkedList。

2.1、ArrayList

ArrayList 是最常用的 List 實(shí)現(xiàn)類，內(nèi)部是通過數(shù)組實(shí)現(xiàn)的，它允許對(duì)元素進(jìn)行快速隨機(jī)訪問。數(shù)組的缺點(diǎn)是每個(gè)元素之間不能有間隔，當(dāng)數(shù)組大小不滿足時(shí)需要增加存儲(chǔ)能力，就要將已經(jīng)有數(shù)組的數(shù)據(jù)復(fù)制到新的存儲(chǔ)空間中。當(dāng)從 ArrayList 的中間位置插入或者刪除元素時(shí)，需要對(duì)數(shù)組進(jìn)行復(fù)制、移動(dòng)、代價(jià)比較高。因此，它適合隨機(jī)查找和遍歷，不適合插入和刪除。

2.2、Vector

Vector 與 ArrayList 一樣，也是通過數(shù)組實(shí)現(xiàn)的，不同的是它支持線程的同步，即某一時(shí)刻只有一個(gè)線程能夠?qū)?Vector，避免多線程同時(shí)寫而引起的不一致性，但實(shí)現(xiàn)同步需要很高的花費(fèi)，因此，訪問它比訪問 ArrayList 慢。

2.3、LinkList

LinkedList 是用鏈表結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，很適合數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)插入和刪除，隨機(jī)訪問和遍歷速度比較慢。另外，他還提供了 List 接口中沒有定義的方法，專門用于操作表頭和表尾元素，可以當(dāng)作堆棧、隊(duì)列和雙向隊(duì)列使用。

3、Set

Set 注重獨(dú)一無二的性質(zhì),該體系集合用于存儲(chǔ)無序(存入和取出的順序不一定相同)元素，值不能重復(fù)。對(duì)象的相等性本質(zhì)是對(duì)象 hashCode 值（java 是依據(jù)對(duì)象的內(nèi)存地址計(jì)算出的此序號(hào)）判斷的，如果想要讓兩個(gè)不同的對(duì)象視為相等的，就必須覆蓋 Object 的 hashCode 方法和 equals 方法。java Set 一共三個(gè)實(shí)現(xiàn)類：分別是 HashSet、TreeSet 和 LinkHashSet。

3.1、HashSet

哈希表邊存放的是哈希值。HashSet 存儲(chǔ)元素的順序并不是按照存入時(shí)的順序（和 List 顯然不同） 而是按照哈希值來存的所以取數(shù)據(jù)也是按照哈希值取得。元素的哈希值是通過元素的hashcode 方法來獲取的, HashSet 首先判斷兩個(gè)元素的哈希值，如果哈希值一樣，接著會(huì)比較equals 方法 如果 equls 結(jié)果為 true ，HashSet 就視為同一個(gè)元素。如果 equals 為 false 就不是同一個(gè)元素。

哈希值相同 equals 為 false 的元素是怎么存儲(chǔ)呢,就是在同樣的哈希值下順延（可以認(rèn)為哈希值相同的元素放在一個(gè)哈希桶中）。也就是哈希一樣的存一列。如圖 1 表示 hashCode 值不相同的情況；圖 2 表示 hashCode 值相同，但 equals 不相同的情況。

HashSet 通過 hashCode 值來確定元素在內(nèi)存中的位置。一個(gè) hashCode 位置上可以存放多個(gè)元素。

3.2、TreeSet

TreeSet() 是使用二叉樹的原理對(duì)新 add() 的對(duì)象按照指定的順序排序（升序、降序），每增加一個(gè)對(duì)象都會(huì)進(jìn)行排序，將對(duì)象插入的二叉樹指定的位置。

Integer 和 String 對(duì)象都可以進(jìn)行默認(rèn)的 TreeSet 排序，而自定義類的對(duì)象是不可以的，自己定義的類必須實(shí)現(xiàn) Comparable 接口，并且覆寫相應(yīng)的 compareTo()函數(shù)，才可以正常使用。

在覆寫 compare()函數(shù)時(shí)，要返回相應(yīng)的值才能使 TreeSet 按照一定的規(guī)則來排序。

比較此對(duì)象與指定對(duì)象的順序。如果該對(duì)象小于、等于或大于指定對(duì)象，則分別返回負(fù)整數(shù)、零或正整數(shù)。

3.3、LinkHashSet

對(duì)于 LinkedHashSet 而言，它繼承與 HashSet、又基于 LinkedHashMap 來實(shí)現(xiàn)的。
LinkedHashSet 底層使用 LinkedHashMap 來保存所有元素，它繼承與 HashSet，其所有的方法操作上又與 HashSet 相同，因此 LinkedHashSet 的實(shí)現(xiàn)上非常簡單，只提供了四個(gè)構(gòu)造方法，并通過傳遞一個(gè)標(biāo)識(shí)參數(shù)，調(diào)用父類的構(gòu)造器，底層構(gòu)造一個(gè) LinkedHashMap 來實(shí)現(xiàn)，在相關(guān)操作上與父類 HashSet 的操作相同，直接調(diào)用父類 HashSet 的方法即可。

4、Map

4.1、HashMap

HashMap 根據(jù)鍵的 hashCode 值存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，大多數(shù)情況下可以直接定位到它的值，因而具有很快的訪問速度，但遍歷順序卻是不確定的。 HashMap 最多只允許一條記錄的鍵為 null，允許多條記錄的值為 null。HashMap 非線程安全，即任一時(shí)刻可以有多個(gè)線程同時(shí)寫 HashMap，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致。如果需要滿足線程安全，可以用 Collections 的 synchronizedMap 方法使HashMap 具有線程安全的能力，或者使用 ConcurrentHashMap。

4.2、HashTable

Hashtable 是遺留類，很多映射的常用功能與 HashMap 類似，不同的是它承自 Dictionary 類，
并且是線程安全的，任一時(shí)間只有一個(gè)線程能寫 Hashtable，并發(fā)性不如 ConcurrentHashMap，
因?yàn)?ConcurrentHashMap 引入了分段鎖。Hashtable 不建議在新代碼中使用，不需要線程安全
的場合可以用 HashMap 替換，需要線程安全的場合可以用 ConcurrentHashMap 替換。

#####4.3、TreeMap
TreeMap 實(shí)現(xiàn) SortedMap 接口，能夠把它保存的記錄根據(jù)鍵排序，默認(rèn)是按鍵值的升序排序，
也可以指定排序的比較器，當(dāng)用 Iterator 遍歷 TreeMap 時(shí)，得到的記錄是排過序的。
如果使用排序的映射，建議使用 TreeMap。

4.4、LinkHashMap

LinkedHashMap 是 HashMap 的一個(gè)子類，保存了記錄的插入順序，在用 Iterator 遍歷LinkedHashMap 時(shí)，先得到的記錄肯定是先插入的，也可以在構(gòu)造時(shí)帶參數(shù)，按照訪問次序

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5、總結(jié)

1、三者之間的區(qū)別

• list 有序、可以重復(fù)，有三個(gè)實(shí)現(xiàn)類，ArrayList、linkedList、Vector
• set 無序、不可重復(fù)，有兩個(gè)實(shí)現(xiàn)類，HashSet、LinkedhashSet
• map 鍵不可以重復(fù)、值可以重復(fù)，有三個(gè)實(shí)現(xiàn)類，HashMap、HashTable、LinkedHashMap

2、List 三個(gè)子類的區(qū)別

• ArrayList：底層使用object[]數(shù)組實(shí)現(xiàn)，內(nèi)存地址都是連續(xù)的便于索引，查詢快；在新增的時(shí)候需要申請(qǐng)一塊連續(xù)的內(nèi)存空間，所以增刪比較慢。
• LinkedList: 底層是基于鏈表實(shí)現(xiàn)，鏈表內(nèi)存是散亂的，在儲(chǔ)存自身內(nèi)存地址的
  同時(shí)，還儲(chǔ)存著下一個(gè)元素的內(nèi)存地址，所以查詢慢，增刪快。
• Vector：底層數(shù)組實(shí)現(xiàn)，由于所有的方法都是采用synchronize，線程安全，效率慢。

3、map 三個(gè)子類的區(qū)別

• HashMap：基于hash表的Map接口實(shí)現(xiàn)，非線程安全，支持鍵null、值null
• HashTab：線程安全，不支持鍵null,值null
• LinkedHashMap：持兩種排序：插入順序、訪問順序。前者是指按照插入時(shí)的順序排序，后者是指按照最舊使用到最近使用的順序

4、set 兩個(gè)子類的區(qū)別

• HashSet：底層由HashMap實(shí)現(xiàn)
• LinkedHashSet：LinkedHashSet 繼承自 HashSet，源碼更少、更簡單，唯一的區(qū)別是 LinkedHashSet 內(nèi)部使用的是 LinkHashMap。這樣做的意義或者好處就是 LinkedHashSet 中的元素順序是可以保證的，也就是說遍歷序和插入序是一致的

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java集合List、Set、Map的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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