Java中的各种list有什么区别及list和set区别详析
作者：y = xⁿ
Java 中 List 的几种实现
List 是 有序、可重复 的集合接口
常见实现：ArrayList、LinkedList、Vector、Stack、CopyOnWriteArrayList
ArrayList
底层结构
- 动态数组
- 初始容量：10
- 扩容机制
新容量 = 旧容量 + 旧容量 / 2 （1.5 倍）
时间复杂度
| 操作 | 复杂度 | 说明 |
|---|---|---|
| 随机访问 get(i) | O(1) | 数组下标 |
| 尾部 add | O(1) 均摊 | 扩容时 O(n) |
| 中间插入/删除 | O(n) | 元素整体移动 |
线程安全
- 非线程安全
解决方案：Collections.synchronizedList；CopyOnWriteArrayList
LinkedList
底层结构
- 双向链表
- 每个节点：prev | item | next
时间复杂度
| 操作 | 复杂度 | 说明 |
|---|---|---|
| get(i) | O(n) | 要遍历 |
| 头/尾插入删除 | O(1) | 指针操作 |
| 中间插入 | O(n) | 找位置 |
Vector
底层结构
-动态数组（和 ArrayList 类似）
关键区别
- 线程安全
- 方法都加了 synchronized
问题
- 性能差（锁太重）
- 已被淘汰
Stack
继承关系
Stack extends Vector
特点
- 后进先出（LIFO）
- 线程安全（继承 Vector）
CopyOnWriteArrayList（并发重点）
底层思想
- 写时复制
特点
| 方面 | 说明 |
|---|---|
| 线程安全 | ✅ |
| 读性能 | 非常高 |
| 写性能 | 较差（复制数组） |
| 迭代 | 不会抛 ConcurrentModificationException |
对比总结
| 实现 | 底层 | 线程安全 | 适合场景 |
|---|---|---|---|
| ArrayList | 动态数组 | ❌ | 查询多 |
| LinkedList | 双向链表 | ❌ | 头尾操作多 |
| Vector | 动态数组 | ✅ | 淘汰 |
| Stack | 栈 | ✅ | 淘汰 |
| CopyOnWriteArrayList | 数组复制 | ✅ | 并发读多 |
面试常见问题
Q1：ArrayList 和 LinkedList 区别？
ArrayList：数组，查询快，插入慢
LinkedList：链表，头尾操作快，随机访问慢
Q2：为什么 ArrayList 不是线程安全？
add / remove 过程中可能发生：
扩容
覆盖
数据丢失
Q3：CopyOnWriteArrayList 为什么读快？
读操作不加锁
始终读的是稳定数组快照
Q4：为什么不推荐 Vector / Stack？
synchronized 粒度太大
性能差
有更好的并发方案
总结
ArrayList 查得快，LinkedList 插得快（头尾），
并发读多用 CopyOnWrite，Vector Stack 已淘汰
一、关于List和Set
List vs Set
| 对比点 | List | Set |
|---|---|---|
| 是否有序 | ✅ 有序（按插入顺序） | ❌ 大多无序（LinkedHashSet 例外） |
| 是否允许重复 | ✅ 允许 | ❌ 不允许 |
| 是否有下标 | ✅ 有（get(i)） | ❌ 没有 |
| 常见实现 | ArrayList、LinkedList | HashSet、LinkedHashSet、TreeSet |
| 典型用途 | 保存“有顺序、可重复”的数据 | 保存“去重”的数据 |
一句话记忆：
List = 有顺序 + 可重复
Set = 去重
二、List
什么是List？
- 像数组的升级版
- 能按顺序存
- 能存重复元素
- 能通过下标访问
List<Integer> list = new ArrayList<>(); list.add(10); list.add(10); list.add(20); System.out.println(list); // [10, 10, 20] System.out.println(list.get(1)); // 10
三、Set
什么是Set？
- 天然去重
- 关心你插入顺序
- 没有下标
Set<Integer> set = new HashSet<>(); set.add(10); set.add(10); set.add(20); System.out.println(set); // [10, 20]
Set 是怎么判断“重复”的？
靠 hashCode() + equals()
- 先算 hashCode
- 再用 equals 比较
四、List vs Set 核心区别
List 和 Set 都是 Collection 的子接口，主要区别在于是否允许重复和是否有顺序。List 允许重复元素并且有下标，适合顺序存储；Set 不允许重复元素，主要用于去重。
五、一句话总结
List：顺序 + 重复 + 下标
Set：去重 + 无下标 + 基于 equals/hashCode
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