List、Set、Map三种集合区别 [Java]

1. List（列表）

• 核心特性：

  • 有序集合：元素按插入顺序存储，可通过索引（下标）访问
  • 允许重复元素

• 常见实现类：

  • ArrayList：基于动态数组，随机访问快（O(1)），插入/删除慢（需移动元素）
  • LinkedList：基于双向链表，插入/删除快（O(1)），随机访问慢（O(n)）
  • Vector：线程安全版ArrayList（已过时，建议用CopyOnWriteArrayList）

• 典型方法：

  list.add("A");      // 添加元素
  list.get(0);        // 通过索引访问
  list.remove("A");   // 删除元素

• 使用场景：
  需要保留插入顺序、允许重复元素，或需频繁通过索引访问（如用户操作记录、动态数组）

2. Set（集合）

• 核心特性：

  • 元素唯一性：不允许重复（依赖equals()和hashCode()）
  • 无序性：不保证存储顺序（LinkedHashSet和TreeSet除外）

• 常见实现类：

  • HashSet：基于哈希表，查询/插入平均O(1)，无序
  • LinkedHashSet：维护插入顺序的HashSet
  • TreeSet：基于红黑树，元素按自然顺序或Comparator排序（O(log n)）

• 典型方法：

  set.add("A");       // 添加元素（重复返回false）
  set.contains("A");  // 检查存在性
  set.remove("A");    // 删除元素

• 使用场景：
  需要去重（如用户ID集合）、快速存在性检查，或需排序（TreeSet）

3. Map（映射）

• 核心特性：

  • 键值对存储：元素以Key-Value形式存储
  • 键唯一性：键不允许重复（值可重复）
  • 无序性：不保证键的顺序（LinkedHashMap和TreeMap除外）

• 常见实现类：

  • HashMap：基于哈希表，键/值可为null，无序
  • LinkedHashMap：维护插入顺序或访问顺序
  • TreeMap：键按自然顺序或Comparator排序
  • Hashtable：线程安全（已过时，建议用ConcurrentHashMap）

• 典型方法：

  map.put("Key", 1);  // 添加键值对
  map.get("Key");     // 通过键获取值
  map.keySet();       // 获取所有键的Set

• 使用场景：
  键值映射（如缓存、字典）、通过键快速查找值

三者的核心区别总结

选择指南

• 需要 保留顺序 + 允许重复 → List
• 需要 去重 + 快速存在性检查 → Set
• 需要 键值对映射 → Map
• 需要 排序 → 选择TreeSet/TreeMap
• 需要 保持插入顺序 → 选择LinkedList/LinkedHashSet/LinkedHashMap

注意：线程安全场景下，建议使用CopyOnWriteArrayList（替代Vector）、ConcurrentHashMap（替代Hashtable），或通过Collections.synchronizedXXX()包装。