Java基础：list、set、map一遍过

Java的集合（list、set、map）非常重要，竞赛和开发经常会用到，同时也是教学和考试的重点，接下来我将介绍这三个集合的知识。

list：

可重复（允许元素重复）、有序（存取顺序一致）、单列集合、有索引（可以通过下标 get(i) 取值）,他和数组的区别就是数组是开辟一块连续的内存，开辟多少最多就只能用多少，list(set、map)只可以存放引用类型（包括包装类、String、自定义对象），长度可变自动扩容。

常用实现类

ArrayList（最常用）
- 底层：动态数组
- 查询快、增删慢
- 线程不安全
- 默认初始容量 10，扩容 1.5 倍
LinkedList
- 底层：双向链表
- 增删快、查询慢
- 适合频繁插入、删除
- 线程不安全

List 常用方法

复制代码

list.add();//添加一个元素
list.get(index);//获取下标为index的元素
list.remove(index);//移除下标为index的元素
list.size();//获取list的大小（长度）
list.contains();//判断list是否包含某个元素

set:

无序(存取顺序不一致)、不可重复(自动去重)、无索引(不能用下标取值)、单列集合

常用实现类

HashSet
- 底层：HashMap 封装
- 无序、去重
- 线程不安全
- 去重依赖：hashCode() + equals()
LinkedHashSet
- 底层：哈希表 + 双向链表
- 保留插入顺序，又能去重
TreeSet
- 底层：红黑树
- 自动升序排序
- 可自定义比较器

Set 常用方法

和list类似（没有get方法）

Map 集合

双列存储 ：key + value、key 唯一不可重复 ，value 可重复、无序（HashMap）

常用实现类

HashMap（最常用）
- 底层：数组 + 链表 + 红黑树
- JDK1.8 链表长度≥8 转红黑树
- 无序、线程不安全
- 默认容量 16，负载因子 0.75
LinkedHashMap
- 保留插入顺序
- 可做 LRU 缓存
TreeMap
- 底层红黑树
- key 自动排序

Map 常用方法

复制代码

map.put(key,value);//添加元素
map.get(key);//获取key对应的value
map.remove(key);
map.containsKey(key);//是否包含某个键
map.keySet();       // 获取所有key

对比表

|------|--------|---------|-----|
| 集合 | 有序 | 可重复 | 有索引 |
| List | 有序 | 可重复 | 下标 |
| Set | 无序 | 不可重复 | 无下标 |
| Map | key 无序 | key 不重复 | 无下标 |

嵌套用法

这三个可以互相嵌套使用：

复制代码

List<List<Integer>> list = new ArrayList<>();//场景：二维表、嵌套列表、分组数据
List<Set<String>> list = new ArrayList<>();//场景：每组内部自动去重
Map<Integer, List<Water>> map = new HashMap<>();//场景：分组，比如 分类 id → 对应多条数据

排序

Map和Set不能直接排序，可以先转为List再进行排序

复制代码

// 升序
Collections.sort(list);
// 或
list.sort(Comparator.naturalOrder());


//降序
list.sort(Comparator.reverseOrder());




//自定义对象排序（重点）
class Person{
    public String name;
    public int age;
}

// 按年龄升序
list.sort((u1,u2) -> u1.age - u2.age);

// 按年龄降序
list.sort((u1,u2) -> u2.age - u1.age);
//升序就是前减后，降序是后减前

//自定义排序（重写compare）
//返回 负数：o1 放前面
//返回 正数：o2 放前面
//返回 0：顺序不变


List<Person> list = new ArrayList<>();
list.add(new Person("张三", 20));
list.add(new Person("李四", 18));
list.add(new Person("王五", 25));

Collections.sort(list, new Comparator<Person>() {
    @Override
    public int compare(Person o1, Person o2) {
        // 升序：o1.age - o2.age
        return o1.getAge() - o2.getAge();
        //这里可自定义排序方法
    }
});