List 和 Set的核心区别

一、核心区别

二、详细对比

1. 元素唯一性

• List：

  • 允许存储重复元素。

  • 示例：

    List<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("Apple");
    list.add("Banana");
    list.add("Apple"); // 允许重复
    System.out.println(list); // 输出: [Apple, Banana, Apple]

• Set：

  • 不允许存储重复元素。

  • 示例：

    Set<String> set = new HashSet<>();
    set.add("Apple");
    set.add("Banana");
    set.add("Apple"); // 重复元素，不会被添加
    System.out.println(set); // 输出: [Apple, Banana]

2. 元素顺序

• List：

  • 元素按插入顺序存储，可以通过索引访问。

  • 示例：

    List<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("Apple");
    list.add("Banana");
    list.add("Cherry");
    System.out.println(list.get(1)); // 输出: Banana

• Set：

  • 元素无序（HashSet）或按特定顺序存储（TreeSet 按自然顺序，LinkedHashSet 按插入顺序）。

  • 示例：

    Set<String> hashSet = new HashSet<>();
    hashSet.add("Apple");
    hashSet.add("Banana");
    hashSet.add("Cherry");
    System.out.println(hashSet); // 输出: [Apple, Cherry, Banana]（无序）
    
    Set<String> linkedHashSet = new LinkedHashSet<>();
    linkedHashSet.add("Apple");
    linkedHashSet.add("Banana");
    linkedHashSet.add("Cherry");
    System.out.println(linkedHashSet); // 输出: [Apple, Banana, Cherry]（按插入顺序）
    
    Set<String> treeSet = new TreeSet<>();
    treeSet.add("Banana");
    treeSet.add("Apple");
    treeSet.add("Cherry");
    System.out.println(treeSet); // 输出: [Apple, Banana, Cherry]（按自然顺序）

3. 实现类

• List：

  • ArrayList：基于动态数组实现，随机访问快，插入删除慢。

  • LinkedList：基于双向链表实现，插入删除快，随机访问慢。

  • Vector：线程安全的动态数组（已过时，推荐使用 Collections.synchronizedList 或 CopyOnWriteArrayList）。

• Set：

  • HashSet：基于哈希表实现，元素无序。

  • LinkedHashSet：基于哈希表和链表实现，元素按插入顺序排序。

  • TreeSet：基于红黑树实现，元素按自然顺序或指定比较器排序。

4. 查找性能

• List：

  • 按索引查找快（ArrayList 为 O(1)）。

  • 查找元素慢（需要遍历，时间复杂度为 O(n)）。

  • 示例：

    List<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("Apple");
    list.add("Banana");
    list.add("Cherry");
    System.out.println(list.get(1)); // 输出: Banana（O(1)）
    System.out.println(list.contains("Banana")); // 输出: true（O(n)）

• Set：

  • 查找元素快（HashSet 为 O(1)）。

  • 示例：

    Set<String> set = new HashSet<>();
    set.add("Apple");
    set.add("Banana");
    set.add("Cherry");
    System.out.println(set.contains("Banana")); // 输出: true（O(1)）

5. 适用场景

• List：

  • 需要保留插入顺序（如日志记录、用户操作记录）。

  • 允许重复元素（如购物车中的商品）。

  • 需要按索引访问元素（如随机访问列表中的元素）。

• Set：

  • 需要去重（如统计唯一用户 ID）。

  • 需要快速查找元素（如黑名单检查）。

  • 需要按特定顺序存储元素（如按字母顺序排序的单词列表）。

三、总结

根据具体需求选择合适的集合类型：

• 如果需要保留顺序或允许重复元素，使用 List。

• 如果需要去重或快速查找元素，使用 Set。