区分ArrayList与LinkedList，List与Set，TreeMap与HashMap，TreeSet与HashSet

目录

1. ArrayList与LinkedList

（1）ArrayList

（2）LinkedList

（3）二者的使用场景推荐

2. List与Set

（1）List

（2）Set

（3）二者的使用场景推荐

3. TreeMap与HashMap

（1）reeMap与HashMap比较

（2）二者的使用场景推荐

4.  TreeSet与HashSet

5. Set与Map

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Java的集合包括三大类，它们是Set（集）、List（列表）和Map（映射），它们都处于java.util包中，Set、List和Map都是接口，它们有各自的实现类。

1. ArrayList与LinkedList

ArrayList与LinkedList都实现了List接口。

（1）ArrayList

ArrayList：数组，存储元素可以重复，存储的地址是连续的，

• 优点：便于对集合进行快速的随机访问。因为地址连续，一旦数据存储好了，查询操作效率比较高
• 缺点：插入和删除操作效率比较低 。

当对数组中的元素进行增加或者删除时，需要搬移元素（尾插和尾删除外）

例如在中间位置插入元素时：

    for (int i = size -1; i >= index ; i--) {
            elementData[i +1] = elementData[i];//后移
        }

（2）LinkedList

LinkedList：链表，存储元素可以重复，存储的地址是不连续的

• 优点：插入和删除操作效率比较高

例如删除一个节点（前驱断开与当前节点的链接，连上当前节点的下一个节点），不用进行元素的搬移：

        Node node = prev.next;
        prev.next = node.next;
        node.next = null;

• 缺点：查询操作效率比较低（只知道当前节点的地址，下一个节点的地址需要x.next）

例如查询链表中某一个元素时：

        Node x = head;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            x = x.next;
        }

（3）二者的使用场景推荐

ArrayList使用场景：数组一开始就已经固定，后序很少进行插入或删除，多半是查询操作，尽量不对ArrayList进行插入或删除操作(删除尾部除外)

LinkedList使用场景：经常有删除/插入操作，而查询使用较少。

2. List与Set

List与Set都实现了collection接口。

（1）List

List：元素有放入顺序，元素可重复 。

（2）Set

Set：元素无放入顺序，元素不可重复，重复元素会覆盖掉。

（3）二者的使用场景推荐

List：正常存储所有元素。

Set：对集合中的元素进行去重。

3. TreeMap与HashMap

TreeMap与HashMap都实现了Map接口。

HashMap是无序的。

TreeMap是按键的升序排列的。

LinkedHashMap是按元素最后一次访问的时间从早到晚排序的。

（1）reeMap与HashMap比较

Map底层结构	TreeMap	HashMap
底层结构	红黑树	哈希桶
插入/删除/查找时间复杂度		O(1)
是否有序	关于Key有序（大小关系由Comparable或比较器对象决定）	不一定有序
线程安全	不安全	不安全
插入/删除/查找区别	需要进行元素比较	1. 先计算key哈希地址 2. 然后进行查找，插入和删除
比较与覆写	key必须能够比较，否则会抛出ClassCastException异常	自定义类型需要覆写equals和hashCode方法
应用场景	需要Key有序场景下	Key是否有序不关心，需要更高的时间性能
key和value是否允许为空	key不允许为空，value允许为空；key必须具备课比较的性质，或者传入比较器对象	key和value都允许为空

（2）二者的使用场景推荐

HashMap通过hashcode对其内容进行快速查找，而 TreeMap中所有的元素都保持着某种固定的顺序，如果你需要得到一个有序的结果你就应该使用TreeMap（HashMap中元素的排列顺序是不固定的）。
HashMap：适用于在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键（key）。

4.  TreeSet与HashSet

Set底层结构	TreeSet	HashSet
底层结构	红黑树	哈希桶
插入/删除/查找时间复杂度		O(1)
是否有序	关于Key有序	不一定有序
线程安全	不安全	不安全
插入/删除/查找区别	按照红黑树的特性来进行查找，插入和删除	1. 先计算key哈希地址 2. 然后进行查找，插入和删除
比较与覆写	key必须能够比较，否则会抛出 ClassCastException异常	自定义类型需要覆写equals和 hashCode方法
应用场景	需要Key有序场景下	Key是否有序不关心，需要更高的时间性能

TreeSet集合对象的加入过程：

TreeSet的底层是通过二叉树来完成存储的，无序的集合
当我们将一个对象加入treeset中，treeset会将第一个对象作为根对象，然后调用对象的compareTo方法拿第二个对象和第一个比较，当返回至=0时，说明2个对象内容相等，treeset就不把第二个对象加入集合。返回>1时，说明第二个对象大于第一个对象，将第二个对象放在右边，返回-1时，则将第二个对象放在左边，依次类推。

HashSet集合对象的加入过程：

hashset底层是hash值的地址，它里面存的对象是无序的。
第一个对象进入集合时，hashset会调用object类的hashcode根据对象在堆内存里的地址调用对象重写的hashcode计算出一个hash值，然后第一个对象就进入hashset集合中的任意一个位置。
第二个对象开始进入集合，hashset先根据第二个对象在堆内存的地址调用对象的计算出一个hash值，如果第二个对象和第一个对象在堆内存里的地址是相同的，那么得到的hash值也是相同的，直接返回true，hash得到true后就不把第二个元素加入集合（这段是hash源码程序中的操作）。如果第二个对象和第一个对象在堆内存里地址是不同的，这时hashset类会先调用自己的方法遍历集合中的元素，当遍历到某个元素时，调用对象的equals方法，如果相等，返回true，则说明这两个对象的内容是相同的，hashset得到true后不会把第二个对象加入集合。

5. Set与Map

Map是一个接口类，该类没有继承自Collection，该类中存储的是结构的键值对。

Set是一个接口类，该类继承自Collection，该类中存储的是Key。

Set 与 Map 的共同点：① key唯一，②Set底部采用Map实现 

Set 与 Map 主要的不同有两点：① Set 是继承自 Collection 的接口类，② Set 中只存储了 Key 。

参考文章： https://www.iteye.com/blog/liuyuan418921673-2256120