List与Set的区别

大家好，在我们平时的代码编写过程中，经常会碰到需要使用到集合类型: List与Set。很多时候，我们可能会将它们视为同一种类型进行使用，但是在实际的编程逻辑中，它们之间是存在很大差别的。接下来我们就将对这两种类型进行详细的深入解析。
下面的描述中主要针对常用的ArrayList和HashSet。

List与Set简介

在Java和Python等主流编程语言中，List和Set都是集合类型。

• List是一种有序的集合类型，它可以包含重复的元素。在List中，每个元素都有一个与之对应的索引。

• Set是一种无序的集合类型，不包含重复的元素。它没有索引和排序，只关注元素存在的问题。

List与Set的原理解析

List的特点

• 有序性：List中的元素在内存中是连续的，因此每个元素都有其对应的索引值。
• 可重复性：List中的元素可以重复，因为每个元素独立的存储其引用地址，因此引用地址可以重复。

Set的特点

• 无序性：Set中的元素在内存中是散乱的，因此其没有索引值。
• 不可重复：Set中的元素不能重复，因为Set的底层主要使用的是HashMap。

public HashSet() { 
        map = new HashMap<>();
    }
    public boolean add(E e) { 
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    }

List和Set的性能比较

使用List和Set进行数据操作，效率上会有显著的差距。

• 对于查找和删除操作，Set的性能要优于List，因为对于Set的这两种操作，只需要查看哈希表的几个位置就可以完成，而对于List来说，需要遍历整个List。
• 对于插入和索引元素的操作，List的性能要优于Set，因为List直接插入到指定位置，而Set需要通过哈希函数计算插入的位置。

示例代码

这是一个Java代码片段，用于演示List和Set的不同之处：

import java.util.*;

public class ListSetTest { 
    public static void main(String[] args) { 
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("apple");
        list.add("banana");
        list.add("apple");
        System.out.println(list); // 输出：[apple, banana, apple]
        
        Set<String> set = new HashSet<>();
        set.add("apple");
        set.add("banana");
        set.add("apple");
        System.out.println(set); // 输出：[apple, banana]
    }
}

上述代码清晰的展示了List的有序可重复特性以及Set的无序不可重复特性。

总结：List和Set虽然都是集合类型，但它们各自的特性和用途大不相同，需要根据具体的应用场景合理选择。