目錄

前言：

一、List接口

1.1 ArrayList

1.2 LinkedList

1.3 Vector

二、Set接口

2.1 HashSet

2.2 TreeSet

2.3 LinkedHashSet

三、應用選擇

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前言：

本篇文章重點梳理 List 接口和 Set 接口的核心內容，結合代碼案例幫大家吃透它們的特點和用法。

先簡單復習下 Collection 接口：它是所有單列集合的 “老祖宗”，定義了添加、刪除、判斷包含等通用方法，像add()、remove()、contains()這些，咱們后面講的 List 和 Set 都能直接用。

一、List接口

------有序、可重復、帶索引的 “排隊隊伍”

List 接口繼承了 Collection，就像在 Collection 的基礎上多了些 “特殊技能”。咱們記住它的三個核心特點：

--有序：元素怎么存進去，取出來還是這個順序，比如存[1,2,3]，取出來不會變成[3,1,2]；
--帶索引：可以通過下標（0、1、2...）直接訪問元素，就像數組那樣用get(index)拿值；
--可重復：同一個元素能存多次，比如list.add("a"); list.add("a");會有兩個 "a"。

List接口有三種實現類：ArrayList、LinkedList、Vector。

1.1 ArrayList

------查詢快、增刪慢的 “數組加強版”

ArrayList 是 List 最常用的實現類，底層就是個動態數組（長度能自動變）

• 優點：查詢快！因為數組在內存中連續存儲，通過索引直接定位，時間復雜度 O (1)；
• 缺點：增刪慢！如果在中間插元素，后面的元素都得往后挪，比如數組[1,2,3]插個 4 到中間，就變成[1,4,2,3]，2 和 3 都要移動。

代碼案例：

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("蘋果");  // 末尾加元素
list.add(1, "香蕉");  // 下標1的位置插入
System.out.println(list.get(0));  // 用索引查元素，輸出“蘋果”
list.remove(1);  // 刪除下標1的元素

1.2 LinkedList

------增刪快、查詢慢的 “鏈表”

LinkedList 底層是雙向鏈表，每個元素像個 “小火車車廂”，除了存數據，還帶著前后 “鉤子”（指針）

• 優點：增刪快！中間插元素只需改前后指針，不用移動其他元素，比如鏈表1->2->3插個 4，改成1->4->2->3就行；
• 缺點：查詢慢！找第 n 個元素得從第一個開始挨個往后數，時間復雜度 O (n)。

代碼案例：

LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.addFirst("頭");  // 頭部加元素
list.addLast("尾");   // 尾部加元素
System.out.println(list.getFirst());  // 取頭部元素
list.removeLast();    // 刪除尾部元素

1.3 Vector

------線程安全的 “老古董”

Vector 和 ArrayList 類似，也是動態數組，但它的方法大多加了synchronized（同步鎖），多線程環境下用著安全。不過單線程下性能不如 ArrayList，現在基本被Collections.synchronizedList(new ArrayList<>())替代了。

二、Set接口

------無序、不可重復的 “聚寶盆”

Set 接口也是 Collection 的 “孩子”，但和 List 性格完全不同：

--無序：存的順序和取的順序沒關系（LinkedHashSet 除外）；
--無索引：不能用下標訪問，只能遍歷；
--不可重復：相同元素只能存一次，比如set.add("a"); set.add("a");最終只有一個 "a"。

2.1 HashSet

------用哈希表實現的 “去重小能手”

HashSet 底層是哈希表，判斷元素是否重復靠兩個方法：hashCode()和equals()

--存元素時，先算元素的哈希值（hashCode()），找對應的 “坑位”；
--如果 “坑位” 已有元素，再用equals()比較，相同就不存，不同就 “掛” 在后面（哈希沖突處理）。

代碼案例：

Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("張三");
set.add("張三");  // 重復，添加失敗
set.add(null);
set.add(null);    // 重復，只存一個null
System.out.println(set.size());  // 輸出2（"張三"和null）

注意：

存自定義對象（比如 Student）時，必須重寫hashCode()和equals()，否則去重失效！

2.2 TreeSet

------自動排序的 “整理小助手”

TreeSet 底層是紅黑樹（一種排序樹），元素會自動按規則排好序。

排序規則有兩種：

--自然排序：元素類實現Comparable接口，重寫compareTo()方法；
--比較器排序：創建 TreeSet 時傳Comparator對象，自定義排序邏輯。

代碼案例：

????????--自然排序

// Student類實現Comparable接口
class Student implements Comparable<Student> {String name;int age;@Overridepublic int compareTo(Student o) {return this.age - o.age;  // 按年齡升序}
}Set<Student> set = new TreeSet<>();
set.add(new Student("張三", 20));
set.add(new Student("李四", 18));
// 遍歷會輸出：李四(18)、張三(20)（按年齡排好了）

2.3 LinkedHashSet

------有序的 “HashSet 升級版”

LinkedHashSet 是 HashSet 的子類，底層多了個鏈表記錄插入順序，所以既能去重，又能保證 “存啥順序，取啥順序”。性能比 HashSet 稍差，但在需要順序的時候很有用。

代碼案例：

Set<String> set = new LinkedHashSet<>();
set.add("b");
set.add("a");
set.add("c");
// 遍歷輸出：b、a、c（和插入順序一致）

三、應用選擇

有序用 List，去重用 Set；查多用 ArrayList，增刪多用 LinkedList；需要排序用 TreeSet，要順序去重用 LinkedHashSet。

總結：

集合	特點	場景舉例
ArrayList	查快增刪慢、有序重復	存班級名單，頻繁查詢
LinkedList	增刪快查慢、有序重復	實現隊列 / 棧，頻繁加減元素
HashSet	無序去重、效率高	存用戶 ID，需要去重
TreeSet	自動排序、去重	存成績，需要按分數排序
LinkedHashSet	有序去重	存操作日志，保留順序

好了，我們今天的內容就到這里了，感謝大家的觀看。