java常用集合List、Set、Map区别及适用场景

List、Set、Map区别及适用场景

• List、Set都继承自Collection接口，Map不是
• List：元素放入有序，可重复，可通过迭代或下标获取元素。
  Set：元素放入无序，不可重复，重复元素会覆盖掉，可通过迭代获取元素，无法通过下标获取元素。注：元素在Set中的位置由元素的HashCode决定，位置是固定的，加入Set的Object必须定义equals()方法。
• 效率
  List：和数组类似，List可以动态增长，查找元素效率高，删除和插入元素效率低，因为会引起其他元素位置改变
  Set：查找元素效率低，删除和插入效率高，删除和插入不会引起元素位置改变
• Map适合存储键值对数据
• 线程安全集合类和非线程安全集合类
  LinkedList、ArrayList、HashSet是非线程安全的，Vector是线程安全的
  HashMap是非线程安全的，HashTable是线程安全的
  StringBuilder是非线程安全的，StringBuffer是线程安全的

ArrayList与LinkedList的区别及适用场景

• ArrayList
  优点：ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，因为地址连续。一旦数据存储好了，查询效率比较高
  缺点：因为地址连续，ArrayList要移动数据，删除和插入效率低
• LinkedList
  优点：LinkedList基于链表的数据结构，地址是任意的，所以在开辟内存空间的时候不需要一个连续的地址，对于新增和删除操作add和remove，LinkedList比较占优势。LinkedList适用于要头尾操作或插入指定位置的场景
  缺点：因为LinkedList要移动指针，所以查询操作效率较低
• 适用场景分析
  当需要对数据进行多次访问的情况下选用ArrayList，当需要对数据进行多次增加或删除时采用LinkedList

ArrayList与Vector的区别及适用场景

• ArrayList有三个构造方法

public ArrayList()//构造一个初始容量为10的空列表。
public ArrayList(int initialCapacity)//构造一个具有指定初始容量的空列表。        
public ArrayList(Collection<? extends E> c)//构造一个包含指定 collection 的元素的列表   

• Vector有四个构造方法

public Vector()//构造一个空向量，其初始容量为10，其容量增量为零。   
public Vector(int initialCapacity)//构造一个空向量，其初始容量为initialCapacity，其容量增量为零。    
public Vector(Collection<? extends E> c)//构造一个包含指定 collection 中的元素的向量    
public Vector(int initialCapacity,int capacityIncrement)//构造一个空向量，其初始容量为initialCapacity，其容量增量为capacityIncrement   

• 区别
  1.Vector是线程安全的，ArrayList是非线程安全的。Vector类中的方法很多有synchronized修饰，导致Vector在效率上无法与ArrayList相比；
  2.两个都采用线性连续空间存储元素，但是当空间不足时，两个类的增加方式不同。Vector当扩容增量大于0时，新数组长度=原数组长度+扩容容量增量，否则新数组长度=原数组长度*2；ArrayList以1.5倍的方式扩容；
  3.Vector可以设置增长因子，ArrayList不可以；
  4.Vector是一种老的动态数组，是线程同步的，效率很低，一般不赞成使用。
• 适用场景分析
  1.Vector是线程同步的，也是线程安全的；ArrayList是线程异步的，也是非线程安全的。如果不考虑线程安全因素，一般使用ArrayList效率比较高；
  2.如果集合中的元素数目>集合数组的长度时，在集合中使用数据量比较大的数据，Vector有一定优势

HashSe与TreeSet的区别适用场景

• 区别
  1.TreeSet是二叉树（红黑树数据结构）实现的，TreeSet中的数据是自动排好序的，不允许放入null值
  2.HashSet是哈希表实现的，数据是无序的，可以放入null，但只能放入一个null，两者中的值都不能重复
  3.HashSet要求放入的对象必须实现HashCode()方法，放入的对象，是以HashCode码作为标识的，而具有相同内容的String对象，HashCode都是一样的，所以放入的内容不能重复，但是同一个类的对象可以放入不同的实例
• 适用场景分析
  HashSet是基于Hash算法实现的，其性能通常优于TreeSet，为快速查找而设计的Set，通常都应该适用HashSet，在需要排序功能时，才使用TreeSet

HashMap、TreeMap、HashTable的区别及适用场景

• 区别
  1. HashMap基于hash实现。适用HashMap要求添加的键类明确定义了HashCode()和equals()[可以重写hashCode()和equals()]，为了优化HashMap空间使用，可以调优初始容量和负载因子
  2. TreeMap非线程安全基于红黑树实现。TreeMap没有调优选项，因为该树总处于平衡状态
• 适用场景分析
  HashMap和HashTable： HashMap去掉了HashTable的contains()方法，但是加上了containsValue()和containsKey()方法。HashTable是同步的，而HashMap是异步的，效率上比HashTable要高，HashMap允许空键值，而HashTable不允许
  HashMap： 适用于Map中插入、删除和定位元素
  TreeMap： 适用于按自然顺序或自定义顺序遍历key

Queue

线程不安全，堆结构实现，有序
PriorityQueue： 适用于按自然顺序或自定义顺序