java集合中List，Set，Map的特點以及在工作中如何選型

提到java的資料結構我們首先想到的肯定是集合，什麼map啦，list啦，set啦。下面我們就來說一說這些集合的特點以及特性。

所有集合的父介面：

Collection和Map是所有集合的父介面。

• List和Set繼承至Collection介面
• Map自己為一個獨立的介面

List介面：

• List介面下有ArrayList，LinkedList，以及Vector

Set介面：

• Set介面下有HashSet，LinkedHashSet，以及TreeSet

Map介面：

• Map介面下有HashMap，LinkedHashMap，HashTable，以及TreeMap

我們可以通過下圖看出他們之間的關係。

需要注意的是不僅僅只有Set介面和List介面繼承了Collection介面，還有Queue介面也同樣繼承至Collection。

通過原始碼我們就又會發現LinkedList介面不僅實現了List介面，還實現了Deque介面，而Deque繼承至Queue，Queue介面繼承至Collection介面，錯綜複雜的關係需要閱讀原始碼才能夠了解的更透徹。

public class LinkedList<E>
    extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable

言歸正傳，繼續我們剛才的話題，來說說這些集合各自的特點。

集合各自的特點：

List 有序。並且可重複

• ArrayList
  優點： ArrayList的底層資料結構是陣列，查詢快但增刪慢。
  缺點： 執行緒不安全，效率高

為什麼ArrayList查詢快增刪慢？

因為ArrayList的底層資料結構是陣列，陣列在查詢過程中是首地址＋（元素長度bai＊下標），基於這個位置讀取相應的位元組數就可以了，所以非常快。增刪會帶來元素的移動，增加資料會向後移動，刪除資料會向前移動，所以影響效率。

• LinkedList
  優點： LinkedList的底層資料結構是連結串列，增刪快但查詢慢。執行緒安全。
  缺點： 由於是執行緒安全的，所以效率低。

為什麼LinkedList增刪快查詢慢？

LinkedList的底層資料結構是連結串列，而連結串列存放物件是放入到一個單獨的連結(link)中，連結中還存放這下一個連結的參照，在java語言設計中連結串列都是雙向連結(Double linked)—即每個物件都還存放這前驅的參照，所以資料增刪不會移動其他元素的位置。增刪就相對陣列來說比較快。但是在查詢的時候只能通過順次指標存取，所以查詢較慢。

• Vector
  優點： Vector的底層資料結構是陣列，查詢快但同樣增刪慢。執行緒安全。
  缺點： 由於是執行緒安全的，所以效率低。

Set 唯一

• HashSet
  優點： List的底層資料結構是雜湊表。通過hashCode()和equals()保證了元素的唯一性。
  缺點： 無序

• LinkedHashSet
  優點： LinkedList的底層資料結構是連結串列和雜湊表，有序。通過連結串列保證了元素的有序性，又通過雜湊表保 證了元素的唯一性。
  缺點： 由於插入是要保證元素的有序性，所以效率較HashSet低。

• TreeSet
  優點： Vector的底層資料結構是紅黑樹，由於紅黑樹的特性所以TreeSet是有序的，並且通過比較元素的返回值是否是0來決定該元素的唯一性。

Map KV鍵值對儲存

• HashMap
  優點： JDK1.8以後底層資料結構是陣列+連結串列+紅黑樹，鍵唯一。允許存在一個null鍵和null值。
  缺點： 執行緒不安全
• LinkedHashMap
  優點： 繼承至HashMap，保證了元素的插入順序。
  缺點： 由於插入是要保證元素的有序性，所以效率較HashSet低。
• HashTable HashTable底層資料結構是雜湊表，執行緒安全
  優點： 效率低
• TreeMap 底層資料結構是紅黑樹，自然排序，
  優點： 效率較HashMap低

集合的選型

在工作中避免不了要使用集合，那麼這麼多集合型別我們到底該如何選擇呢？
這就需要根據我們的使用需求來決定了。

是否需要儲存鍵值對
——否：Set或者List
————資料是否唯一
——————是：Set
——————是否有序
————————是，用LinkedHashSet，TreeSet
————————否，用HashSet
————————如果你只知道資料要唯一但不確定是否有序，就要HashSet
——————否：List
————————是否執行緒安全
——————————是：Vector
——————————否：ArrayList，LinkedList
————————————查詢多用ArrayList
————————————增刪多用LinkedList
————————————如果你知道要用List，但不知道查詢多還是增刪多就用ArrayList
——是Map
————是否執行緒安全
——————是：HashTable
——————否：是否允許存在null鍵
————————是：HashMap
————————否：LinkedHashMap，TreeMap
————————如果你知道要用Map但不知道要用哪個就用HashMap

參考文章：https://blog.csdn.net/zhangqunshuai/article/details/80660974