java中List 和 Set 的區別


 a. 特性

  兩個接口都是繼承自Collection​,是常用來存放數據項的集合,主要區別如下:

      ① List和Set之間很重要的一個區別是是否允許重復元素的存在,在List中允許插入重復的元素,而在Set中不允許重復元素存在。

​   ② 與元素先后存放順序有關,List是有序集合,會保留元素插入時的順序,Set是無序集合。

​   ③ List可以通過下標來訪問,而Set不能。

b. 常見實現類

​ (1) List接口

  常見實現類如下:

​   ArrayList(數組實現):允許對元素進行快速隨機訪問,從ArrayList的中間位置插入或者刪除元素時,需要對數組進行復制、移動、代價比較高。因此,它適合隨機查找和遍歷,不適合插入和刪除。

​   Vector(數組實現):支持線程的同步,某一時刻只有一個線程能夠寫Vector,避免多線程同時寫而引起的不一致性,但實現同步需要很高的花費,因此,訪問它比訪問ArrayList慢。Vector屬於線程安全級別的,但是大多數情況下不使用Vector,因為線程安全需要更大的系統開銷(相關方法與ArrayList很相似,在方法上用synchronized修飾)。

​  發現當數組的大小不夠的時候,需要重新建立數組,然后將元素拷貝到新的數組內,ArrayList(1.5倍 + 1)Vector(2倍)的數組擴容的大小不同。

  LinkedList(鏈表實現):很適合數據的動態插入和刪除,隨機訪問和遍歷速度比較慢。還提供了List接口中沒有定義的方法,專門用於操作表頭和表尾元素,可以當作堆棧、隊列和雙向隊列使用。

​(2) Set接口

 常見實現類有HashSet、TreeSet和LinkedHashSet:

  ​ hashset : 當向HashSet結合中存入一個元素時,HashSet會調用該對象的hashCode()方法來得到該對象的hashCode值,然后根據 hashCode值來決定該對象在HashSet中存儲位置(為什么HashSet 是如何保證不重復的)。也就是說,HashSet集合判斷兩個元素相等的標准是兩個對象通過equals方法比較相等,並且兩個對象的hashCode()方法返回值相等。不能保證元素的排列順序,順序有可能發生變化;集合元素可以是null,但只能放入一個null;

  LinkedHashSet : LinkedHashSet集合同樣是根據元素的hashCode值來決定元素的存儲位置,但是它同時使用鏈表維護元素的次序。這樣使得元素看起 來像是以插入順序保存的,也就是說,當遍歷該集合時候,LinkedHashSet將會以元素的添加順序訪問集合的元素。LinkedHashSet在迭代訪問Set中的全部元素時,性能比HashSet好,但是插入時性能稍微遜色於HashSet。

​  TreeSet : TreeSet是SortedSet接口的唯一實現類,底層的數據結構是紅黑樹,TreeSet可以確保集合元素處於排序狀態。TreeSet支持兩種排序方式,自然排序 和定制排序,其中自然排序為默認的排序方式,如下示例:

​  自然排序——自然排序使用要排序元素的CompareTo(Object obj)方法來比較元素之間大小關系,然后將元素按照升序排列。

​  定制排序——自然排序是根據集合元素的大小,以升序排列,如果要定制排序,應該使用Comparator接口,實現 int compare(T o1,T o2)方法

 如下示例:

package javase.collection;

import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;


class Person implements Comparable<Person>{
    private int age;
    private String name;
    public Person(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String toString() {
        return  "[" + name + " : " + age + "]";
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    @Override
    public int compareTo(Person person) {
        //返回0表示相等,則不加入TreeSet
        return this.age > person.getAge() ? 1 : -1;
    }
}
class Person2 {
    private int age;
    private String name;
    public Person2(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String toString() {
        return  "[" + name + " : " + age + "]";
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
}
class MyComp implements Comparator<Person2>{
    @Override
    public int compare(Person2 o1, Person2 o2) {
        return o1.getAge() > o2.getAge() ? 1 : -1;
    }
}
public class CollectionTest {
    public static void main(String[] args) {
//        TreeSet<Person> psets = new TreeSet<>(new MyComp());
//        psets.add(new Person("Bob",23));
//        psets.add(new Person("Alice",36));
//        psets.add(new Person("Tom",18));
//        Iterator<Person> it = psets.iterator();
//        while (it.hasNext()){
//            System.out.println(it.next());
//        }
        TreeSet<Person2> psets = new TreeSet<>(new MyComp());
        psets.add(new Person2("Bob",23));
        psets.add(new Person2("Alice",36));
        psets.add(new Person2("Tom",18));
        Iterator<Person2> it = psets.iterator();
        while (it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());
        }
    }
}

c. 相互轉化

  因為List和Set都實現了Collection接口的addAll(Collection<? extends E> c)方法,因此可以采用addAll()方法將List和Set互相轉換;另外,List和Set也提供了Collection<? extends E> c作為參數的構造函數,因此通常采用構造函數的形式完成互相轉化。

//List轉Set
Set<String> set = new HashSet<>(list);
//Set轉List
List<String> list1 = new ArrayList<>(set);

 

參考資料

1. Java Array、List、Set互相轉化

2. 淺談Java中的hashcode方法

3. Java中Vector和ArrayList的區別


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