List接口和Set接口及其常用實現類概述

一、List接口

List:有序的 collection（也稱為序列）。此接口的用戶可以對列表中每個元素的插入位置進行精確地控制。用戶可以根據元素的整數索引（在列表中的位置）訪問元素，並搜索列表中的元素。 List接口：有序的、允許多個null元素、具體實現常用的有ArrayList、Vector、LinkedList常用實現類有ArrayList、Vector、LinkedList

ArrayList定義及特點

public class ArrayList extends AbstractList implements List , RandomAccess, Cloneable, Serializable

1. 實現原理，采用動態對象數組實現，默認構造方法創建了一個空數組
2. 第一次添加元素，擴展容量為10，之后的擴充算法：原來的數組大小+原數組大小的一半
3. 不適合進行刪除或插入操作
4. 為了防防止數組動態擴充次數過多，建議在創建時給定初始容量
5. 線程不安全，適合在單線程使用，效率較高

Vector定義及特點

public class Vector extends AbstractList implements List , RandomAccess, Cloneable, Serializable

1. 實現原理，采用動態數組實現，默認構造方法創建了一個大小為10的對象數組
2. 擴充的算法：當增量為0時，擴充為原來大小的兩倍，當增量大於0時，擴充為原來大小+增量
3. 不適合刪除或插入操作
4. 為了防防止數組動態擴充次數過多，建議在創建時給定初始容量
5. 線程安全，適合在多線程訪問時使用，效率較低

LinkedList定義及特點

public class LinkedList extends AbstractSequentialList implements List , Deque , Cloneable, Serializable

1. 實現原理，采用雙向鏈表結構實現
2. 適合插入、刪除操作，性能高

在實際開發中，如何選擇List接口的具體實現？需要考慮的問題有：

• 安全性問題
• 是否頻繁插入、刪除（LinkedList）
• 是否存儲后遍歷

二、Set接口

一個不包含重復元素的 collection。更確切地講，set 不包含滿足 e1.equals(e2) 的元素對 e1 和 e2，並且最多包含一個 null 元素。常用的實現類有HashSet、LinkedHashSet、TreeSet

HashSet定義及特點

public class HashSet extends AbstractSet implements Set , Cloneable, Serializable

1. 實現原理，基於哈希表（HashMap）實現
2. 不允許重復，最多可以有一個null元素
3. 不保證順序恆久不變
4. 添加元素時把元素作為HashMap的key保存，HashMap的value使用一個固定的Object對象
5. 排除重復是通過equals方法來檢查對象是否相等
6. 判斷兩個對象是否相同，先判斷兩個對象的hashCode是否相同（兩個對象的hashCode相等不一定是同一個對象，但如果不同，一定不是同一個對象），若不同，則兩個對象不是同一個對象；若相同，還要進行equals判斷。equals方法返回true則為同一個對象，返回false則不是同一個對象。
7. 自定義類存入HashSet時，建議重寫類的hashCode和equals方法

哈希表的存儲結構：數組+鏈表，數組里的每個元素以鏈表的形式存儲
如何把對象存儲到哈希表中？先計算對象的hashCode值再對數組的長度求余數，來決定對象要存儲在數組中的哪個位置。

TreeSet定義及特點

public class TreeSet extends AbstractSet implements NavigableSet , Cloneable, Serializable

• 基於 TreeMap 的 NavigableSet 實現。使用元素的自然順序對元素進行排序，或者根據創建 set 時提供的 Comparator 進行排序，具體取決於使用的構造方法。
• 有序的，基於TreeMap(二叉樹數據結構)實現，對象需要比較大小，通過對象比較器來實現。對象比較器還可以用來去除重復元素，若自定義的類沒有實現比較器（Comparable）接口，將無法添加到TreeSet中。

LinkedHashSet定義及特點

public class LinkedHashSet extends HashSet implements Set , Cloneable, Serializable

具有可預知迭代順序的 Set 接口的哈希表和鏈接列表實現。此實現與 HashSet 的不同之外在於，后者維護着一個運行於所有條目的雙重鏈接列表。此鏈接列表定義了迭代順序，即按照將元素插入到set 中的順序（插入順序）進行迭代。注意，插入順序不 受在 set 中重新插入的 元素的影響。如果在 s.contains(e) 返回 true 后立即調用 s.add(e)，則元素 e 會被重新插入到 set s 中。）

如何選擇Set接口的具體實現？

• 如果要排序，選TreeSet
• 如果不用排序，也不用保證順序，選HashSet
• 如果不用排序，要保證順序，選LinkedHashSet