java的集合接口和实现类分别有哪些?

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Java的集合框架主要包括以下接口和它们的一些典型实现类:

集合接口:

  1. Collection: 这是所有集合类的根接口,它有三个主要的子接口。

    • List: 一个有序的集合,允许重复元素。
    • Set: 一个不允许重复元素的集合。
    • Queue: 一个用于持有待处理元素的集合,遵循特定的插入、提取规则。
  2. Map: 不属于Collection接口的直接子接口,用于存储键值对的数据结构。

实现类:

  • List接口的实现类:

    • ArrayList: 动态数组实现,随机访问效率高,但在插入和删除时可能较慢,因为涉及到元素的移动。
    • LinkedList: 双向链表实现,插入和删除操作效率较高,但随机访问效率较低。
    • Vector: 类似于ArrayList,但是是线程安全的,不过因为同步操作导致性能较低,在现代应用中已较少使用。
    • Stack: 是Vector的一个子类,实现了后进先出(LIFO)栈的行为,但通常推荐使用Deque接口的实现类如ArrayDeque来替代。
  • Set接口的实现类:

    • HashSet: 基于哈希表实现,无序,不允许重复元素,性能依赖于哈希码的质量。
    • LinkedHashSet: 维护元素插入顺序的HashSet,同时保持元素的唯一性。
    • TreeSet: 基于红黑树实现,自然排序或自定义比较器排序,不允许重复元素。
  • Map接口的实现类:

    • HashMap: 基于哈希表实现,允许null键和值,非线程安全,性能高。
    • LinkedHashMap: 保持插入顺序或访问顺序的HashMap。
    • TreeMap: 基于红黑树实现,按键自然排序或自定义比较器排序,不允许null键。
    • Hashtable: 线程安全的Map实现,但因其同步机制较为原始,性能较低,现代应用中通常使用ConcurrentHashMap替代。
  • Queue接口的实现类:

    • LinkedList: 也可以作为Queue使用,实现FIFO(先进先出)队列。
    • PriorityQueue: 基于堆实现的优先队列,元素按照自然排序或提供的Comparator排序。
    • ArrayDeque: 可作为双端队列(Deque),提供高效的插入、删除首尾元素操作。

此外,还有其他一些特殊用途的集合类,如EnumSetEnumMap针对枚举类型的优化集合,以及CopyOnWriteArrayListCopyOnWriteArraySet这些适用于读多写少并发场景的线程安全集合类。