Java集合框架：List和Set的性能对比实例

原创亦凉 2024-11-13 23:53 1阅读 0赞

Java集合框架中的`List`和`Set`是两种不同类型的集合，它们在性能上各有特点。以下是一些性能对比的实例：

###1.插入性能- **List**：在`List`的末尾添加元素通常很快，因为大多数`List`实现（如`ArrayList`）在末尾添加元素时不需要移动其他元素。但如果在`List`的中间或开始位置插入元素，性能会降低，因为需要移动插入点之后的所有元素。
- **Set**：`Set`（如`HashSet`）在添加元素时需要检查元素是否已存在，这涉及到哈希计算和可能的冲突解决。如果`Set`的大小需要增长以容纳新元素，性能可能会降低，因为需要重新哈希所有元素。

###2.搜索性能- **List**：在`List`中搜索元素通常需要遍历整个列表，因此时间复杂度为O(n)。
- **Set**：`Set`（如`HashSet`）通常提供更快的搜索性能，因为它们基于哈希表实现，平均情况下搜索时间复杂度为O(1)。

###3. 删除性能- **List**：从`List`中删除元素可能需要移动被删除元素之后的所有元素，因此性能可能不如添加元素。
- **Set**：从`Set`中删除元素通常很快，因为它们基于哈希表实现，平均情况下删除时间复杂度为O(1)。

###4.内存使用- **List**：`List`（如`ArrayList`）通常使用更多的内存，因为它们需要存储元素的连续数组。
- **Set**：`Set`（如`HashSet`）通常使用更少的内存，因为它们不需要存储元素的连续数组，只需要存储哈希桶和链表或红黑树。

### 实例代码以下是一些简单的Java代码示例，展示`List`和`Set`的性能对比：

```javaimport java.util.*;

public class CollectionPerformance {
 public static void main(String[] args) {
// 创建List和SetList<Integer> list = new ArrayList<>();
Set<Integer> set = new HashSet<>();

//插入元素 long startTime = System.nanoTime();
 for (int i =0; i <10000; i++) {
 list.add(i);
 }
 long listAddTime = System.nanoTime() - startTime;

startTime = System.nanoTime();
 for (int i =0; i <10000; i++) {
 set.add(i);
 }
 long setAddTime = System.nanoTime() - startTime;

System.out.println("List add time: " + listAddTime + " ns");
 System.out.println("Set add time: " + setAddTime + " ns");

//搜索元素 startTime = System.nanoTime();
 for (int i =0; i <10000; i++) {
 list.contains(i);
 }
 long listSearchTime = System.nanoTime() - startTime;

startTime = System.nanoTime();
 for (int i =0; i <10000; i++) {
 set.contains(i);
 }
 long setSearchTime = System.nanoTime() - startTime;

System.out.println("List search time: " + listSearchTime + " ns");
 System.out.println("Set search time: " + setSearchTime + " ns");
 }
}
```这个示例代码展示了在`List`和`Set`中添加和搜索元素的时间差异。实际性能可能会因JVM实现、系统负载和数据分布等因素而有所不同。