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Java 集合框架对比全解析：单列集合 vs 双列集合

news 来源：原创 2025/5/15 8:04:57

一、单列集合（Collection）体系详解

根据图片内容扩展后的完整结构：

父接口：Collection  
├── **子接口：Set**（无序、无索引、元素唯一）  
│   ├── HashSet      （基于哈希表，快速访问）  
│   └── TreeSet      （基于红黑树，自然排序）  
│  
└── **子接口：List**（有序、有索引、元素可重复）  ├── ArrayList    （动态数组，随机访问快）  └── LinkedList   （双向链表，增删效率高）

1. Set 与 List 的对比

特性	Set	List
元素顺序	无序	有序（按插入顺序或索引）
索引访问	不支持 `get(index)`	支持 `get(0)`, `set(1, value)`
元素唯一性	唯一（依赖 `equals()` 和 `hashCode()`）	可重复
典型实现类	`HashSet`, `TreeSet`	`ArrayList`, `LinkedList`

示例代码：

// Set 示例（去重）
Set<String> cities = new HashSet<>();
cities.add("北京");
cities.add("上海");
cities.add("北京");  // 重复元素被忽略
System.out.println(cities);  // 输出 [北京, 上海]// List 示例（保留顺序和重复）
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("苹果");
list.add("香蕉");
list.add("苹果");  // 允许重复
System.out.println(list.get(0));  // 输出 "苹果"

二、双列集合（Map）核心特点

父接口：Map  
├── HashMap       （无序，基于哈希表）  
├── LinkedHashMap （按插入顺序）  
└── TreeMap       （按键自然排序）

Map 与 Collection 的对比

维度	单列集合（Collection）	双列集合（Map）
存储方式	存储单个对象（如 `String`, `Integer`）	存储键值对（Key-Value）
元素访问	通过索引（List）或迭代器（Set）	通过键（Key）直接访问值（Value）
唯一性约束	Set 中元素唯一；List 允许重复	键（Key）唯一，值（Value）可重复
常见应用场景	存储列表、去重、有序数据	缓存、配置管理、统计键值对数据

示例代码：

// Map 示例（键值对存储）
Map<String, Integer> productPrices = new HashMap<>();
productPrices.put("手机", 5000);
productPrices.put("笔记本", 8000);
productPrices.put("手机", 6000);  // 覆盖旧值
System.out.println(productPrices.get("手机"));  // 输出 6000

三、结合使用场景对比

1. 单列集合典型场景

Set：

Set<String> set1 = new HashSet<>(Arrays.asList("A", "B", "C"));  
Set<String> set2 = new HashSet<>(Arrays.asList("B", "C", "D"));  
set1.retainAll(set2);  // 交集：结果为 ["B", "C"]

- 去重（如统计不重复的 IP 地址）  
- 集合运算（并集、交集）

List：

List<User> users = userDao.findByPage(1, 10);  // 获取第1页的10条数据

- 分页查询结果（有序）  
- 需要频繁按索引操作的场景

2. 双列集合典型场景

Map：

Map<String, Integer> wordCount = new HashMap<>();  
for (String word : words) {  wordCount.put(word, wordCount.getOrDefault(word, 0) + 1);  
}

- 缓存用户信息（Key=用户ID，Value=用户对象）  
- 统计词频（Key=单词，Value=出现次数）

四、联动使用：单列集合 + Map

场景：从数据库查询订单列表（List），转换为按订单ID快速查找的 Map。

// 1. 查询订单列表（单列集合）
List<Order> orders = orderDao.findAll();// 2. 转换为 Map（双列集合）
Map<Long, Order> orderMap = new HashMap<>();
for (Order order : orders) {orderMap.put(order.getId(), order);  // Key=订单ID，Value=订单对象
}// 3. 快速查找订单
Order order1001 = orderMap.get(1001L);

五、总结对比图

特性	Set	List	Map
核心用途	去重	有序列表	键值对映射
元素唯一性	唯一	可重复	键唯一，值可重复
顺序性	无序	有序	无序或有序（取决于实现类）
访问方式	迭代器	索引	键（Key）