Java按照添加顺序的集合几种方法详解
作者：飞滕人生TYF
这篇文章主要介绍了Java按照添加顺序的集合几种方法的相关资料,文中介绍了Java中五种常用的数据结构（ArrayList、LinkedList、LinkedHashSet、LinkedHashMap、Stream）及其特点,适合不同的应用场景,需要的朋友可以参考下
在 Java 中，若需要按照添加顺序存储和操作元素，有以下几种数据结构可供选择。这些结构在保留元素插入顺序的同时提供了不同的功能特性。
1. 使用 ArrayList
特点
- 有序性：
ArrayList会按添加顺序存储元素。 - 允许重复：可以存储重复的元素。
- 随机访问：支持快速的按索引访问操作，时间复杂度为 O(1)。
- 线程不安全：默认情况下非线程安全，需手动同步。
示例
import java.util.ArrayList;
public class ArrayListExample {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Cherry");
System.out.println("ArrayList: " + list); // 输出: [Apple, Banana, Cherry]
}
}
2. 使用 LinkedList
特点
- 有序性：
LinkedList按照插入顺序存储元素。 - 允许重复：支持重复的元素。
- 高效插入和删除：在头部或尾部插入、删除操作时间复杂度为 O(1)，但随机访问性能较差（时间复杂度 O(n)）。
- 双向链表实现：支持队列、栈等功能操作。
示例
import java.util.LinkedList;
public class LinkedListExample {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Cherry");
System.out.println("LinkedList: " + list); // 输出: [Apple, Banana, Cherry]
}
}
3. 使用 LinkedHashSet
特点
- 有序性：
LinkedHashSet会按照元素的插入顺序存储。 - 去重：不允许存储重复元素。
- 底层实现：基于
HashMap和双向链表。 - 适用场景：需要保留插入顺序，同时需要去重的场景。
示例
import java.util.LinkedHashSet;
public class LinkedHashSetExample {
public static void main(String[] args) {
LinkedHashSet<String> set = new LinkedHashSet<>();
set.add("Apple");
set.add("Banana");
set.add("Cherry");
set.add("Apple"); // 重复元素将被忽略
System.out.println("LinkedHashSet: " + set); // 输出: [Apple, Banana, Cherry]
}
}
4. 使用 LinkedHashMap
特点
- 有序性：
LinkedHashMap按照插入顺序存储键值对。 - 允许重复值：键不能重复，但值可以重复。
- 快速访问：支持通过键快速访问值（时间复杂度为 O(1)）。
- 底层实现：基于
HashMap和双向链表。 - 适用场景：需要保留键值对的插入顺序。
示例
import java.util.LinkedHashMap;
public class LinkedHashMapExample {
public static void main(String[] args) {
LinkedHashMap<Integer, String> map = new LinkedHashMap<>();
map.put(1, "Apple");
map.put(2, "Banana");
map.put(3, "Cherry");
System.out.println("LinkedHashMap: " + map); // 输出: {1=Apple, 2=Banana, 3=Cherry}
}
}
5. 使用 Stream 收集为有序集合
如果数据来源是无序的，例如 HashSet 或原始数组，Java 的 Stream API 提供了一种方式，将数据按插入顺序转换为有序集合。
示例：收集为 List
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
public class StreamOrderedExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = Arrays.asList("Cherry", "Apple", "Banana");
List<String> orderedList = list.stream()
.collect(Collectors.toList()); // 保持原始顺序
System.out.println("Ordered List: " + orderedList); // 输出: [Cherry, Apple, Banana]
}
}
示例：收集为 LinkedHashSet
import java.util.Arrays;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Set;
import java.util.stream.Collectors;
public class StreamToOrderedSet {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = Arrays.asList("Apple", "Banana", "Cherry", "Apple");
Set<String> orderedSet = list.stream()
.collect(Collectors.toCollection(LinkedHashSet::new));
System.out.println("Ordered Set: " + orderedSet); // 输出: [Apple, Banana, Cherry]
}
}
6. 各种数据结构的性能对比
| 数据结构 | 插入顺序 | 允许重复 | 时间复杂度：插入 | 时间复杂度：查找 | 时间复杂度：删除 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
ArrayList | 保持插入顺序 | 允许 | O(1)（尾部） | O(1)（按索引） | O(n)（中间元素） | 适合频繁访问，但插入删除较慢 |
LinkedList | 保持插入顺序 | 允许 | O(1)（头/尾） | O(n)（随机访问） | O(1)（头/尾） | 插入和删除效率高，适合队列场景 |
LinkedHashSet | 保持插入顺序 | 不允许 | O(1) | O(1) | O(1) | 适合需要顺序且去重的场景 |
LinkedHashMap | 保持插入顺序 | 键不能重复 | O(1) | O(1) | O(1) | 适合需要顺序且键值对存储的场景 |
Stream | 按数据源的顺序处理 | 可控 | 与数据源有关 | 与数据源有关 | 与数据源有关 | 灵活，但主要用于一次性操作 |
总结
在 Java 中，以下集合可以按添加顺序存储数据：
ArrayList和LinkedList：适合需要频繁增删、按顺序访问的场景。LinkedHashSet和LinkedHashMap：适合需要顺序存储并去重或键值对操作的场景。Stream：用于一次性操作，将无序数据转为有序集合。
根据实际需求，选择适合的数据结构以满足性能和功能需求。例如，若需要保留插入顺序且去重，选择 LinkedHashSet；若需要高效随机访问，则选择 ArrayList。
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