• 1、List

    在Java中，List是一个接口，它继承自Collection接口。List接口的实现类可以存储一个有序的集合（也称为序列）。

    这个集合允许包含重复的元素，并且每个元素都有其对应的索引。List接口提供了许多方法来操作列表中的元素，比如

    添加、删除、获取、修改元素等。

    List接口的主要实现类

    • ArrayList：基于动态数组的数据结构，允许null值和重复值。查询速度快，但插入和删除操作（尤其是在列表的开头或中间）可能相对较慢，因为需要移动元素。

    • LinkedList：基于链表的数据结构，同样允许null值和重复值。插入和删除操作（尤其是在列表的开头或结尾）速度较快，因为只需要改变节点之间的链接。但是，查询特定索引位置的元素可能较慢，因为需要从头节点开始遍历链表。

    • Vector：与ArrayList类似，但它是同步的。这意味着在多线程环境中，Vector提供了线程安全性的保证，但这也带来了性能上的开销。由于ArrayList在大多数情况下提供了更好的性能，并且可以使用Collections.synchronizedList方法来获得同步的ArrayList，因此Vector现在较少使用。

    List接口的主要方法

    • boolean add(E e)：将指定的元素添加到列表的末尾。

    • void add(int index, E element)：在列表的指定位置插入指定的元素。

    • boolean remove(Object o)：从列表中移除指定元素的第一个匹配项（如果存在）。

    • E remove(int index)：移除列表中指定位置的元素。

    • E get(int index)：返回列表中指定位置的元素。

    • E set(int index, E element)：用指定的元素替换列表中指定位置的元素。

    • int size()：返回列表中的元素数量。

    • boolean isEmpty()：如果列表不包含元素，则返回true。

    • boolean contains(Object o)：如果列表包含指定的元素，则返回true。

    • Iterator<E> iterator()：返回按适当顺序在列表的元素上进行迭代的迭代器。

    • List<E> subList(int fromIndex, int toIndex)：返回列表中指定的fromIndex（包括）和toIndex（不包括）之间的部分视图。

    示例代码

    image.png

  • 2、Set

    在Java中，Set是一个接口，它同样继承自Collection接口。与List不同，Set接口不允许其实现类包含重复的元素。

    Set接口的实现类主要用于存储不重复的元素集合。

    Set接口的主要实现类

    • HashSet：基于HashMap实现，不保证集合的迭代顺序；允许使用null元素（但最多只能有一个null元素，因为HashSet

    • 是通过元素的hashCode()和equals()方法来确定元素是否重复的）。HashSet提供了较快的查找、添加和删除操作，因为

    • 它们的性能主要取决于底层HashMap的性能。

    • LinkedHashSet：具有HashSet的所有特性，同时维护了一个运行于所有条目的双重链接列表。此链接列表定义了迭代顺序，即按照元素被添加到LinkedHashSet中的顺序（插入顺序）进行迭代。

    • TreeSet：基于TreeMap实现，能够按照自然顺序或者根据创建TreeSet时提供的Comparator进行排序。TreeSet不允许null元素。

    Set接口的主要方法

    Set接口继承了Collection接口的所有方法，但由于Set不允许重复元素，因此一些方法的行为在Set中有所不同。例如，

    add(E e)方法在添加元素时，如果Set已经包含了该元素（根据equals()方法判断），则不会添加该元素，并且返回false。

    以下是一些Set接口特有的（或行为不同的）方法：

    • boolean add(E e)：如果指定元素尚未存在于集合中，则将其添加到集合中。

    • boolean remove(Object o)：如果集合包含指定的元素，则将其从集合中移除。

    • boolean contains(Object o)：如果集合包含指定的元素，则返回true。

    • int size()：返回集合中的元素数（即唯一元素的数量）。

    • boolean isEmpty()：如果集合不包含元素，则返回true。

    • Iterator<E> iterator()：返回按某种顺序（具体取决于Set的实现）在集合的元素上进行迭代的迭代器。

    示例代码

    image.png

  • 3、Map

    在Java编程语言中，Map是一个至关重要的接口，它隶属于java.util包。Map接口主要用来存储键值对（key-value pairs），

    其中每个键（key）都是独一无二的，并且与一个特定的值（value）形成关联。这种数据结构使得我们能够以极快的速度，通过

    键来检索或更新与之关联的值。

    Map接口的核心实现类

    • HashMap：HashMap是基于哈希表的映射实现，它并不保证映射的次序会按照键的自然顺序或添加顺序来排列。需要留意的是，HashMap允许键或值为null（但每个HashMap实例中只能有一个null键）。

    • LinkedHashMap：LinkedHashMap是HashMap的一个子类，它维护了一个双向链表，该链表记录了所有条目的插入顺序。因此，LinkedHashMap能够按照条目被插入的顺序进行迭代。

    • TreeMap：TreeMap则是基于红黑树的数据结构来实现映射的，它能够确保映射按键的自然顺序（或创建TreeMap时指定的Comparator顺序）进行排序。TreeMap不允许键为null。

    • Hashtable：尽管Hashtable也是一个早期的、实现了Map接口的类，但它与HashMap在同步性上存在差异。Hashtable是线程安全的，这意味着它在多线程环境中使用时，无需额外的同步措施。然而，Hashtable不允许键或值为null。

    • Properties：Properties类继承自Hashtable，它主要用于处理配置数据。Properties类允许使用字符串键和值，并且提供了一些便捷的方法来加载和存储属性。

    Map接口的关键方法

    Map接口定义了一系列用于操作键值对的方法，这些方法大致可以分为以下几类：

    • 添加、更新或移除键值对：

      • V put(K key, V value)：将一个键值对存入映射中。如果该键已存在，则更新其对应的值。

      • V remove(Object key)：根据键来移除映射中的键值对。

    • 检索值：

      • V get(Object key)：根据键来检索映射中的值。如果键不存在，则返回null。

    • 检查映射内容：

      • boolean containsKey(Object key)：检查映射中是否包含指定的键。

      • boolean containsValue(Object value)：检查映射中是否包含指定的值。

      • boolean isEmpty()：检查映射是否为空。

      • int size()：返回映射中键值对的数量。

    • 遍历映射：

      • Set<K> keySet()：返回一个包含映射中所有键的Set视图。

      • Collection<V> values()：返回一个包含映射中所有值的Collection视图。

      • Set<Map.Entry<K, V>> entrySet()：返回一个包含映射中所有键值对（作为Map.Entry对象）的Set视图。

    示例代码

    image.png