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面试题:Java集合框架中List和Set的区别及使用场景

请详细阐述Java集合框架中List和Set接口的主要区别,并且分别举例说明它们适用的实际场景。
33.9万 热度难度
编程语言Java

知识考点

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面试题答案

一键面试

主要区别

  1. 元素唯一性
    • List:允许元素重复。例如可以在一个ArrayList中多次添加同一个元素。
    • Set:不允许元素重复。如果试图向Set中添加已存在的元素,添加操作通常会失败(返回falseHashSet等实现是这样的情况)。
  2. 顺序性
    • List:有序,即元素的插入顺序和存储顺序一致。可以通过索引来访问元素,例如list.get(0)获取第一个元素。
    • Set:无序,元素的存储顺序和插入顺序不一定相同。通常不能通过索引来访问元素,例如HashSet。不过TreeSet是按照自然顺序或自定义顺序排序的,但不是插入顺序。
  3. 实现类
    • List:常见实现类有ArrayListLinkedList等。ArrayList基于数组实现,查询效率高;LinkedList基于链表实现,增删效率高。
    • Set:常见实现类有HashSetTreeSetLinkedHashSetHashSet基于哈希表实现,查找效率高;TreeSet基于红黑树实现,可对元素排序;LinkedHashSet保持插入顺序,同时具备哈希表的查找性能。

适用场景

  1. List适用场景
    • 需要按照插入顺序遍历元素:比如记录用户操作日志,按照操作的先后顺序记录,使用List可以保证顺序性。
    List<String> operationLogs = new ArrayList<>();
    operationLogs.add("User logged in");
    operationLogs.add("User created a new file");
    for (String log : operationLogs) {
        System.out.println(log);
    }
    
    • 需要频繁通过索引访问元素:例如学生成绩管理系统中,要经常根据学生在列表中的位置获取成绩,ArrayList比较合适。
    List<Integer> scores = new ArrayList<>();
    scores.add(85);
    scores.add(90);
    int secondStudentScore = scores.get(1);
    
  2. Set适用场景
    • 需要保证元素唯一性:比如统计一篇文章中出现的不重复单词,使用Set可以确保每个单词只记录一次。
    Set<String> words = new HashSet<>();
    String[] text = {"apple", "banana", "apple", "cherry"};
    for (String word : text) {
        words.add(word);
    }
    for (String uniqueWord : words) {
        System.out.println(uniqueWord);
    }
    
    • 需要对元素进行排序:比如在一个游戏排行榜系统中,需要对玩家得分进行排序展示,TreeSet比较合适。
    Set<Integer> scores = new TreeSet<>();
    scores.add(100);
    scores.add(80);
    scores.add(90);
    for (Integer score : scores) {
        System.out.println(score);
    }