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Java 集合对照表

Java 集合框架提供了丰富的数据结构。本章提供集合的快速对照参考。

List / Set / Map / Queue 对照​

List（有序，可重复）​

实现类特点适用场景
ArrayList数组实现，随机访问快频繁访问，较少插入删除
LinkedList链表实现，插入删除快频繁插入删除
Vector线程安全，已过时不推荐使用
Stack栈，继承 Vector使用 Deque 替代

Set（无序，不可重复）​

实现类特点适用场景
HashSet哈希表实现，无序快速查找，不需要顺序
LinkedHashSet哈希表+链表，保持插入顺序需要保持插入顺序
TreeSet红黑树实现，有序需要排序

Map（键值对）​

实现类特点适用场景
HashMap哈希表实现，无序快速查找，不需要顺序
LinkedHashMap哈希表+链表，保持插入顺序需要保持插入顺序
TreeMap红黑树实现，有序需要排序
Hashtable线程安全，已过时使用 ConcurrentHashMap

Queue（队列）​

实现类特点适用场景
LinkedList双向队列队列和栈
PriorityQueue优先级队列需要优先级
ArrayDeque数组实现的双端队列高效的双端队列

常用实现类对比​

ArrayList vs LinkedList​

// ArrayList：随机访问快
List<String> list1 = new ArrayList<>();
list1.get(0);                    // O(1)
list1.add(0, "item");           // O(n)

// LinkedList：插入删除快
List<String> list2 = new LinkedList<>();
list2.get(0);                    // O(n)
list2.add(0, "item");           // O(1)

HashMap vs TreeMap​

// HashMap：无序，O(1) 查找
Map<String, Integer> map1 = new HashMap<>();
map1.put("key", 1);             // O(1)
map1.get("key");                // O(1)

// TreeMap：有序，O(log n) 查找
Map<String, Integer> map2 = new TreeMap<>();
map2.put("key", 1);             // O(log n)
map2.get("key");                // O(log n)

HashSet vs TreeSet​

// HashSet：无序，O(1) 查找
Set<String> set1 = new HashSet<>();
set1.add("item");               // O(1)
set1.contains("item");          // O(1)

// TreeSet：有序，O(log n) 查找
Set<String> set2 = new TreeSet<>();
set2.add("item");               // O(log n)
set2.contains("item");          // O(log n)

适用场景说明​

选择 List​

  • 需要保持元素顺序
  • 允许重复元素
  • 需要按索引访问
List<String> names = new ArrayList<>();
names.add("张三");
names.add("李四");
String first = names.get(0);    // "张三"

选择 Set​

  • 不需要重复元素
  • 需要快速查找
  • 不需要顺序（或需要排序）
Set<String> uniqueNames = new HashSet<>();
uniqueNames.add("张三");
uniqueNames.add("张三");         // 不会重复

选择 Map​

  • 需要键值对映射
  • 需要快速查找
  • 不需要顺序（或需要排序）
Map<String, Integer> scores = new HashMap<>();
scores.put("张三", 90);
scores.put("李四", 85);
int score = scores.get("张三");  // 90

选择 Queue​

  • 需要 FIFO（先进先出）
  • 需要优先级
  • 需要双端操作
Queue<String> queue = new LinkedList<>();
queue.offer("任务1");
queue.offer("任务2");
String task = queue.poll();      // "任务1"

性能对比​

操作ArrayListLinkedListHashMapTreeMap
添加O(1)O(1)O(1)O(log n)
删除O(n)O(1)O(1)O(log n)
查找O(1)O(n)O(1)O(log n)
排序需要排序需要排序无序已排序

小结​

Java 集合对照要点：

  • List：有序可重复，ArrayList 和 LinkedList
  • Set：无序不重复，HashSet 和 TreeSet
  • Map：键值对，HashMap 和 TreeMap
  • Queue：队列，LinkedList 和 PriorityQueue

关键要点：

  • 根据需求选择合适的集合
  • 了解各集合的性能特点
  • 注意线程安全性
  • 使用泛型保证类型安全

这是 Java 集合的快速对照参考，帮助你选择合适的集合类型。