Java中List Set和Map之间的区别_动力节点Java学院整理

java集合的主要分为三种类型：

• set（集）

• list（列表）

• map（映射）

要深入理解集合首先要了解下我们熟悉的数组：

数组是大小固定的，并且同一个数组只能存放类型一样的数据（基本类型/引用类型），而java集合可以存储和操作数目不固定的一组数据。 所有的java集合都位于 java.util包中！ java集合只能存放引用类型的的数据，不能存放基本数据类型。

世间上本来没有集合,(只有数组参考c语言)但有人想要,所以有了集合 

有人想有可以自动扩展的数组,所以有了list 

有的人想有没有重复的数组,所以有了set 

有人想有自动排序的组数,所以有了treeset,treelist,tree** 

而几乎有有的集合都是基于数组来实现的. 

因为集合是对数组做的封装,所以,数组永远比任何一个集合要快 

但任何一个集合,比数组提供的功能要多 

 数组声明了它容纳的元素的类型，而集合不声明。这是由于集合以object形式来存储它们的元素。 

 一个数组实例具有固定的大小，不能伸缩。集合则可根据需要动态改变大小。 

 数组是一种可读/可写数据结构－－－没有办法创建一个只读数组。然而可以使用集合提供的readonly方法，以只读方式来使用集合。该方法将返回一个集合的只读版本。

java所有“存储及随机访问一连串对象”的做法，array是最有效率的一种。

1、效率高，但容量固定且无法动态改变。

array还有一个缺点是，无法判断其中实际存有多少元素，length只是告诉我们array的容量。

2、java中有一个arrays类，专门用来操作array。

     arrays中拥有一组static函数，

   equals()：比较两个array是否相等。array拥有相同元素个数，且所有对应元素两两相等。

   fill()：将值填入array中。

   sort()：用来对array进行排序。

   binarysearch()：在排好序的array中寻找元素。

   system.arraycopy()：array的复制。

若撰写程序时不知道究竟需要多少对象，需要在空间不足时自动扩增容量，则需要使用容器类库，array不适用。所以就要用到集合。
那我们开始讨论java中的集合。

集合分类：

collection：list、set

map：hashmap、hashtable

collection接口

collection是最基本的集合接口，声明了适用于java集合（只包括set和list）的通用方法。 set 和list 都继承了conllection,map。

collection接口的方法：

 boolean add(object o)      ：向集合中加入一个对象的引用     
 void clear()：删除集合中所有的对象，即不再持有这些对象的引用     
 boolean isempty()    ：判断集合是否为空     
 boolean contains(object o) ： 判断集合中是否持有特定对象的引用     
 iterartor iterator()  ：返回一个iterator对象，可以用来遍历集合中的元素     
 boolean remove(object o) ：从集合中删除一个对象的引用     
 int size()       ：返回集合中元素的数目     
 object[] toarray()    ： 返回一个数组，该数组中包括集合中的所有元素

关于：iterator() 和toarray() 方法都用于集合的所有的元素，前者返回一个iterator对象，后者返回一个包含集合中所有元素的数组。

iterator接口声明了如下方法：

 hasnext()：判断集合中元素是否遍历完毕，如果没有，就返回true     
 next() ：返回下一个元素     
 remove()：从集合中删除上一个有next()方法返回的元素。 

set(集合)

set是最简单的一种集合。集合中的对象不按特定的方式排序，并且没有重复对象。 set接口主要实现了两个实现类：

• hashset： hashset类按照哈希算法来存取集合中的对象，存取速度比较快
• treeset ：treeset类实现了sortedset接口，能够对集合中的对象进行排序。

set 的用法：存放的是对象的引用，没有重复对象

set set=new hashset();  
 string s1=new string("hello");  
 string s2=s1;  
 string s3=new string("world");  
 set.add(s1);  
 set.add(s2);  
 set.add(s3);  
 system.out.println(set.size());//打印集合中对象的数目 为 2。 

set 的 add()方法是如何判断对象是否已经存放在集合中？

 boolean isexists=false;  
 iterator iterator=set.iterator();  
 while(it.hasnext())      {  
 string oldstr=it.next();  
 if(newstr.equals(oldstr)){  
 isexists=true;  
 } 
 } 

set的功能方法

set具有与collection完全一样的接口，因此没有任何额外的功能，不像前面有两个不同的list。实际上set就是collection,只 是行为不同。(这是继承与多态思想的典型应用：表现不同的行为。)set不保存重复的元素(至于如何判断元素相同则较为负责)

set : 存入set的每个元素都必须是唯一的，因为set不保存重复元素。加入set的元素必须定义equals()方法以确保对象的唯一性。set与collection有完全一样的接口。set接口不保证维护元素的次序。

• hashset：为快速查找设计的set。存入hashset的对象必须定义hashcode()。
• treeset： 保存次序的set, 底层为树结构。使用它可以从set中提取有序的序列。

linkedhashset：具有hashset的查询速度，且内部使用链表维护元素的顺序(插入的次序)。于是在使用迭代器遍历set时，结果会按元素插入的次序显示。

list(列表)

list的特征是其元素以线性方式存储，集合中可以存放重复对象。

• arraylist() : 代表长度可以改变得数组。可以对元素进行随机的访问，向arraylist()中插入与删除元素的速度慢。
• linkedlist(): 在实现中采用链表数据结构。插入和删除速度快，访问速度慢。

对于list的随机访问来说，就是只随机来检索位于特定位置的元素。 list 的 get(int index) 方法放回集合中由参数index指定的索引位置的对象，下标从“0” 开始。最基本的两种检索集合中的所有对象的方法：

for循环和get()方法：

 for(int i=0; i<list.size();i++){  
 system.out.println(list.get(i));  
 }

2： 使用 迭代器（iterator）:

iterator it=list.iterator();  
 while(it.hashnext()){  
 system.out.println(it.next());  
 } 

list的功能方法

实际上有两种list：一种是基本的arraylist,其优点在于随机访问元素，另一种是更强大的linkedlist,它并不是为快速随机访问设计的，而是具有一套更通用的方法。

• list：次序是list最重要的特点：它保证维护元素特定的顺序。list为collection添加了许多方法，使得能够向list中间插入与移除元素(这只推 荐linkedlist使用。)一个list可以生成listiterator,使用它可以从两个方向遍历list,也可以从list中间插入和移除元 素。

• arraylist：由数组实现的list。允许对元素进行快速随机访问，但是向list中间插入与移除元素的速度很慢。listiterator只应该用来由后向前遍历 arraylist,而不是用来插入和移除元素。因为那比linkedlist开销要大很多。

• linkedlist ：对顺序访问进行了优化，向list中间插入与删除的开销并不大。随机访问则相对较慢。(使用arraylist代替。)还具有下列方 法：addfirst(), addlast(), getfirst(), getlast(), removefirst() 和 removelast(), 这些方法 (没有在任何接口或基类中定义过)使得linkedlist可以当作堆栈、队列和双向队列使用。

map(映射)

map 是一种把键对象和值对象映射的集合，它的每一个元素都包含一对键对象和值对象。 map没有继承于collection接口 从map集合中检索元素时，只要给出键对象，就会返回对应的值对象。

map 的常用方法：

1 添加，删除操作：

object put(object key, object value)： 向集合中加入元素  
  object remove(object key)： 删除与key相关的元素  
  void putall(map t)： 将来自特定映像的所有元素添加给该映像  
  void clear()：从映像中删除所有映射  

  2 查询操作：

object get(object key)：获得与关键字key相关的值 。map集合中的键对象不允许重复，也就说，任意两个键对象通过equals()方法比较的结果都是false.，但是可以将任意多个键独享映射到同一个值对象上。

map的功能方法

方法put(object key, object value)添加一个“值”(想要得东西)和与“值”相关联的“键”(key)(使用它来查找)。方法get(object key)返回与给定“键”相关联的“值”。可以用containskey()和containsvalue()测试map中是否包含某个“键”或“值”。 标准的java类库中包含了几种不同的map：hashmap, treemap, linkedhashmap, weakhashmap, identityhashmap。它们都有同样的基本接口map，但是行为、效率、排序策略、保存对象的生命周期和判定“键”等价的策略等各不相同。

执行效率是map的一个大问题。看看get()要做哪些事，就会明白为什么在arraylist中搜索“键”是相当慢的。而这正是hashmap提高速 度的地方。hashmap使用了特殊的值，称为“散列码”(hash code)，来取代对键的缓慢搜索。“散列码”是“相对唯一”用以代表对象的int值，它是通过将该对象的某些信息进行转换而生成的。所有java对象都 能产生散列码，因为hashcode()是定义在基类object中的方法。

hashmap就是使用对象的hashcode()进行快速查询的。此方法能够显着提高性能。

map : 维护“键值对”的关联性，使你可以通过“键”查找“值”

hashmap：map基于散列表的实现。插入和查询“键值对”的开销是固定的。可以通过构造器设置容量capacity和负载因子load factor，以调整容器的性能。

linkedhashmap： 类似于hashmap，但是迭代遍历它时，取得“键值对”的顺序是其插入次序，或者是最近最少使用(lru)的次序。只比hashmap慢一点。而在迭代访问时发而更快，因为它使用链表维护内部次序。

treemap ： 基于红黑树数据结构的实现。查看“键”或“键值对”时，它们会被排序(次序由comparabel或comparator决定)。treemap的特点在 于，你得到的结果是经过排序的。treemap是唯一的带有submap()方法的map，它可以返回一个子树。

weakhashmao ：弱键(weak key)map，map中使用的对象也被允许释放: 这是为解决特殊问题设计的。如果没有map之外的引用指向某个“键”，则此“键”可以被垃圾收集器回收。

identifyhashmap： : 使用==代替equals()对“键”作比较的hash map。专为解决特殊问题而设计。

collection 和 map 的区别

容器内每个为之所存储的元素个数不同。

collection类型者，每个位置只有一个元素。

map类型者，持有 key-value pair，像个小型数据库。

各自旗下的子类关系

collection
   --list：将以特定次序存储元素。所以取出来的顺序可能和放入顺序不同。
      --arraylist / linkedlist / vector
   --set ： 不能含有重复的元素
      --hashset / treeset
   map
   --hashmap
   --hashtable
   --treemap

其他特征

list，set，map将持有对象一律视为object型别。collection、list、set、map都是接口，不能实例化。继承自它们的 arraylist, vector, hashtable, hashmap是具象class，这些才可被实例化。vector容器确切知道它所持有的对象隶属什么型别。vector不进行边界检查。

总结

1. 如果涉及到堆栈，队列等操作，应该考虑用list，对于需要快速插入，删除元素，应该使用linkedlist，如果需要快速随机访问元素，应该使用arraylist。

2. 如果程序在单线程环境中，或者访问仅仅在一个线程中进行，考虑非同步的类，其效率较高，如果多个线程可能同时操作一个类，应该使用同步的类。

3. 在除需要排序时使用treeset,treemap外,都应使用hashset,hashmap,因为他们 的效率更高。

4. 要特别注意对哈希表的操作，作为key的对象要正确复写equals和hashcode方法。 

5. 容器类仅能持有对象引用（指向对象的指针），而不是将对象信息copy一份至数列某位置。一旦将对象置入容器内，便损失了该对象的型别信息。

6. 尽量返回接口而非实际的类型，如返回list而非arraylist，这样如果以后需要将arraylist换成linkedlist时，客户端代码不用改变。这就是针对抽象编程。

注意：

1、collection没有get()方法来取得某个元素。只能通过iterator()遍历元素。

2、set和collection拥有一模一样的接口。

3、list，可以通过get()方法来一次取出一个元素。使用数字来选择一堆对象中的一个，get(0)...。(add/get)

4、一般使用arraylist。用linkedlist构造堆栈stack、队列queue。

5、map用 put(k,v) / get(k)，还可以使用containskey()/containsvalue()来检查其中是否含有某个key/value。

      hashmap会利用对象的hashcode来快速找到key。

6、map中元素，可以将key序列、value序列单独抽取出来。

使用keyset()抽取key序列，将map中的所有keys生成一个set。

使用values()抽取value序列，将map中的所有values生成一个collection。

为什么一个生成set，一个生成collection？那是因为，key总是独一无二的，value允许重复。

以上所述是小编给大家介绍的java中list  set和map之间的区别_动力节点java学院整理，希望对大家有所帮助