В чем разница между интерфейсами List и Set в Java?

Основные различия между интерфейсами List и Set в Java заключаются в следующем:

• Порядок элементов:

  • List сохраняет порядок добавления элементов. Элементы имеют индексы, начиная с 0.
  • Set не гарантирует порядок элементов. Некоторые реализации могут иметь определенный порядок (например, LinkedHashSet, TreeSet), но интерфейс Set его не требует.

• Дубликаты:

  • List допускает хранение дублирующихся элементов.
  • Set не допускает хранение дублирующихся элементов. При попытке добавить дубликат, операция добавления либо игнорируется, либо возвращает false (в зависимости от реализации и метода).

• Производительность:

  • Операции добавления и удаления в середине List могут быть медленнее (особенно для ArrayList), чем в Set.
  • Проверка наличия элемента (contains) в Set, основанных на хэшировании (HashSet), обычно выполняется быстрее (в среднем O(1)) по сравнению с List (в среднем O(n)).
  • Операции на основе индекса (например, get, set) доступны только в List.

• Реализации:

  • Типичные реализации List: ArrayList, LinkedList, Vector.
  • Типичные реализации Set: HashSet, LinkedHashSet, TreeSet.

Вот примеры, демонстрирующие различия:

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;

public class CollectionDifferences {

    public static void main(String[] args) {

        // List допускает дубликаты и сохраняет порядок
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Apple");
        list.add("Banana");
        list.add("Apple"); // Добавили дубликат
        System.out.println("List: " + list); // Выведет [Apple, Banana, Apple]
        System.out.println("List at index 1: " + list.get(1)); // Доступ по индексу

        // Set не допускает дубликаты и порядок не гарантируется (для HashSet)
        Set<String> set = new HashSet<>();
        set.add("Apple");
        set.add("Banana");
        set.add("Apple"); // Попытка добавить дубликат - будет проигнорирована
        System.out.println("Set: " + set); // Выведет что-то типа [Apple, Banana] или [Banana, Apple]
        // set.get(1); // Ошибка компиляции - нет доступа по индексу
    }
}

Таблица сравнения: