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Java集合：Set、List、Queue、Map四个体系的归纳总结

php是最好的语言原创: 2018-08-08 10:51:522349浏览

Java集合大致分为Set、List、Queue、Map四个体系

其中Set代表无序、不可重复的集合；List代表有序、重复集合；Map代表具有映射关系的集合；Queue是队列的实现。

集合和数组不一样，数组元素既可以是基本类型的值，也可以是对象（实际上保存的是对象的引用变量），集合里面只能保存对象（实际上只是保存对象的引用变量）。

Java集合中有两个派生的 接口：Collection 和 Map
Collection集合体系的继承树：

Map集合体系的继承树：

下面分别讲述
Set集合：
Set集合类似一个罐子，程序可以依次将多个对象“丢进”里面，Set不会记住元素的添加顺序，Set集合不允许有相同的元素。

HashSet：
特点：
不能保证元素的排列顺序
HashSet不是同步的
集合元素值可以为null
HashSet判断两个元素相等的标准是：两个对象通过equals()方法比较相等，并且两个对象的hashcode()方法返回值也相等。
注意：当把一个对象放进HashSet中时，如果需要重写该对象的equals()方法，则应该重写其hashCode()方法。规则是：如果两个对象通过equals()方法比较返回true，两个对象的hashCode值应该相同。

LinkedSet：
LinkedSet根据原始的hashCode的值来决定元素的存储位置，但是他同时使用链表维护元素的次序，这样使得元素的插入的顺序保存。LinkedSet会按照元素的添加顺序来访问集合里的元素。
LinkedSet需要维护元素的插入位置，因此性能会略低于HashSet的性能。

TreeSet：
TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。
TreeSet并不是根据元素的插入顺序进行排序的，而是根据元素的实际值的大小来进行排序的。
TreeSet采用红黑树的数据结构来存储集合元素。
TreeSet支持两种排序方法：自然排序和定制排序。在默认情况下，TreeSet采用自然排序。

自然排序：TreeSet会调用集合元素的compareTo（Object obj）方法来比较元素之间的大小关系，然后将集合元素按升序排列。在默认情况下，TreeSet采用自然排序。
当把一个对象加入TreeSet集合中时，TreeSet调用该对象的compareTo（Object obj）方法与容器中的其他对象比较大小，然后根据红黑树结构找到它的存储位置。
判断两个对象是否相等的唯一标准是：两个对象通过compareTo（Object obj）方法比较是否返回0。
如果两个对象通过equals()方法比较返回true时，这两个对象通过compareTo（Object obj）方法比较应返回0。

定制排序：如果需要实现定制排序，则需要在创建TreeSet集合对象时，提供一个Comparator对象与该TreeSet集合关联，由该Comparator对象负责集合元素的排序逻辑。

EnumSet：
EnumSet的集合元素也是有序的，EnumSet以枚举值在Enum类内部的定位顺序来决定集合元素的顺序。
EnumSet内部以位向量的形式存储。
EnumSet集合不允许加入null元素。

各Set实现类的性能分析：
HashSet的性能总比TreeSet好，因为TreeSet需要额外的红黑树算法来维护集合的次序。
LinkedSet对于普通的插入、删除操作，LinkedSet比HashSet要稍微慢一些，这是由维护链表所带来的额外开销造成的。但是由于有链表，遍历LinkedSet比较快。
EnumSet性能最好，但只能保存同一个枚举类得枚举值作为集合元素。

List:
List代表一个元素有序，可重复的结合，集合中的每个元素都有对应的顺序索引。
List集合可以根据位置索引来访问集合中的元素，因此List可以使用for循环来遍历。

ArrayList、LinkedList和Vector
ArrayList源码分析：
LinkedList源码分析：

Queue：
Queue用于模拟队列这种数据结构。
PriorityQueue：
PriorityQueue保存队列元素的顺序并不是按照加入的顺序，而是按照队列元素的大小进行排序的。
PriorityQueue不允许插入null元素。

Deque：
Deque接口是Queue接口的子接口，它代表一个双端队列。
当程序中需要使用“栈”这种数据结构时，推荐使用ArrayDeque。

各种线性表的性能分析：
1.如果需要遍历List集合元素，对ArrayList、Vector集合，应该使用随机访问方法（get）来遍历集合元素，这样性能更好；对于LinkedList集合应该使用迭代器（Iterator）来遍历集合元素。
2.如果需要经常执行插入、删除，应使用LinkedList。
3.如果多线程同时访问List集合中的元素，应该使用Collections将集合包装成线程安全的集合。

Map：
Map的key不允许重复，即同一个Map对象的任何两个key通过equals方法比较总是返回false。
Map中存在一个keySet()方法，用于返回Map中所有key组成的Set集合。

HashMap、Hashtable：
HashMap和Hashtable的区别：
1.Hashtable是一个线程安全的Map，HashMap是非线程安全的，所以HashMap的性能比较好。
2.Hashtable不允许使用null作为key和value，HashMap允许使用null作为key或者value。

Hashtable、HashMap判断两个key相等的标准是：两个的key的equals()方法返回true，两个key的HashCode值相同；判断两个value相等的标准是value的equals()方法返回值相同。

LinkedMap：
LinkedMap会记住key-value的添加顺序。

TreeMap：
TreeMap也是采用了红黑树的结构，TreeMap中判断两个key相等的标准是：
两个key通过compareTo()方法的返回值为0.（在自然排序下）
两个key通过compareTo()方法的返回值为0.同时equals()方法比较返回为true。（定制排序下）。

EnumMap：
EnumMap内部以数组的形式保存。
EnumMap不允许使用null作为key，但是允许value为null。

Map的性能分析：
HashMap的性能要比Hashtable的性能要好。
TreeMap中的key-value对总是处于有序状态，无须进行专门的排序操作。
对于一般的运用场景，多考虑使用HashMap。
LinkedMap要比HashMap慢，是因为需要维护链表来保持key-value的添加顺序。
EnumMap的性能最好，但是只能使用同一个枚举类的枚举值作为key。

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