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创建ArrayList和LinkedList

在 Java 中，ArrayList 和 LinkedList 是两种常用的集合类，它们都实现了 List 接口。它们的创建方式和底层实现有所不同，适用的场景也各有特点。以下是它们的详细介绍和区别。

ArrayList 和 LinkedList 的区别

1.底层实现

• ArrayList：基于动态数组实现，底层是一个数组。

• LinkedList：基于双向链表实现，底层是一个链表结构。

2.性能差异

• 随机访问：

  • ArrayList：通过索引访问元素非常快，时间复杂度为 O(1)。

  • LinkedList：通过索引访问元素较慢，因为需要从头或尾遍历到指定位置，时间复杂度为 O(n)。

• 插入和删除：

  • ArrayList：在中间位置插入或删除元素较慢，因为需要移动大量元素，时间复杂度为 O(n)。

  • LinkedList：在中间位置插入或删除元素较快，因为只需要调整指针，时间复杂度为 O(1)（前提是已经找到目标位置）。

• 内存占用：

  • ArrayList：内存占用相对较小，因为每个元素只存储数据本身。

  • LinkedList：内存占用较大，因为每个节点需要存储数据和前后指针。

3.适用场景

• ArrayList：

  • 适合需要频繁随机访问的场景。

  • 适合数据量较大且插入和删除操作较少的场景。

  • 适合需要动态数组功能的场景。

• LinkedList：

  • 适合需要频繁插入和删除的场景。

  • 适合需要实现队列或栈的场景（LinkedList 提供了额外的方法，如 addFirst()、removeLast() 等）。

4.线程安全性

• ArrayList 和 LinkedList 都不是线程安全的。如果需要线程安全的列表，可以使用 Collections.synchronizedList() 或 CopyOnWriteArrayList。

5. 总结

特性	ArrayList	LinkedList
底层实现	动态数组	双向链表
随机访问性能	O(1)（快）	O(n)（慢）
插入/删除性能	O(n)（慢）	O(1)（快，前提是找到目标位置）
内存占用	较小	较大
适用场景	随机访问频繁、插入删除较少	插入删除频繁、实现队列或栈

Set接口

Set集合不允许存储重复的元素，常用的实现类有HashSet和TreeSet。

Map接口

Map 是 Java 中的一个接口，用于存储键值对（Key-Value）的数据结构。它的每个元素由一个键（Key）和一个值（Value）组成，键是唯一的，而值可以重复。Map 提供了根据键快速查找值的能力，非常适合需要关联数据的场景。

1. Map 的基本概念

• 键（Key）：用于唯一标识一个条目。一个键在 Map 中只能出现一次。

• 值（Value）：与键关联的数据。

• 键值对（Entry）：键和值的组合。

2. Map 的常用实现类

• HashMap：基于哈希表实现，提供快速的插入、删除和查找操作。键和值都可以为 null（但一个键只能有一个 null）。

• LinkedHashMap：基于哈希表和双向链表实现，保持插入顺序。

• TreeMap：基于红黑树实现，按键的自然顺序或自定义顺序排序。

• Hashtable：与 HashMap 类似，但线程安全，不支持 null 键或值（已过时，推荐使用 ConcurrentHashMap）。

• ConcurrentHashMap：线程安全的哈希表实现，适合高并发场景。

3. Map 的主要方法

以下是一些常用的 Map 接口方法：

• put(K key, V value)：将键值对插入到 Map 中。

• get(Object key)：通过键获取对应的值。

• remove(Object key)：通过键删除对应的键值对。

• containsKey(Object key)：检查 Map 是否包含指定的键。

• containsValue(Object value)：检查 Map 是否包含指定的值。

• keySet()：返回包含所有键的 Set。

• values()：返回包含所有值的 Collection。

• entrySet()：返回包含所有键值对的 Set。

• size()：返回 Map 中的键值对数量。

• clear()：清空 Map。

4.Map 的适用场景

• • 关联数据：例如存储用户 ID 和用户信息。

  • 缓存：通过键快速查找值。

  • 统计频率：例如统计单词出现的次数。

常用类

1.String类

String类提供了许多用于字符串操作的方法。

2.Math类

Math类提供了许多数学运算的方法。

3.BigInteger类

BigInteger类用于处理任意精度的整数运算。

4.LocalDate类

LocalDate类用于处理日期。