JAVA面试之容器

java collections框架中大量集合接口以及这些接口的实现类和操作他们的算法，具体而言，主要提供了List、Queue、Set、Stack和Map。
其中Collection接口下有List、Queue、Set、Stack。Map里面HashMap、Hashtable、TreeMap、WeakHashMap。

下面来看看list、set、map的实现类原理。

1> list称为有序的Collection。它按对象进入的顺序保存对象，所以它能够对列表中的每个元素的插入和删除位置进行精确的控制。同时，它可以保存重复的对象。List接口里面有LinkedList、ArrayList和Vector。

那么这三者有什么区别呢？

LinkedList和ArrayList的区别在于LinkedList是采用双向列表实现的，所以在指定位置进行插入或者删除的时候效率比较高，ArrayList更适合查找元素。

ArrayList和Vector的区别在于Vector是线程安全的。但两者都是基于存储元素的object[] array来实现的。因为ArrayList不是线程安全的，所以效率会比Vector高。

2> set在数学上表示集合的概念，最主要的特点就是在集合中的元素不能有重复的存在，因此存入Set的每个元素都必须定义equals（）方法偶来确保对象的唯一性。该接口有两个实现类：HashSet和TreeSet。其中TreeSet实现了SortedSet接口，因此TreeSet中的元素是有序的。

那么HashSet和TreeSet有什么区别呢？

hashSet是为快速查找而设计的Set，存入HashSet的元素必须定义为hashCode（）。所以如果没有其他的限制，HashSet就是默认的选择，因为对速度进行了优化。

TreeSet是保持了次序的set，底层实现为树结构，使用它可以从set中提取有序的序列，其元素必须实现comparable接口。

还有一种是LinkedHashSet，其是具有HashSet的查询速度，并且内部使用链表维护元素的顺序（插入的顺序），于是在使用的时候（迭代器遍历set时），结果会按照元素插入的次序显示。同时，元素也必须定义为hashcode（）方法。

3>Map提供了一个从键映射到值的数据结构。它用于保存键值对，其中值可以重复，但是键是唯一的，不能重复。java中有多个市县该接口的类：HashMap、TreeMap、LinkedHashMap、WeakHashMap和IdentityHashMap。虽然它们都实现了相同的接口，但执行效率却不是相同的。

具体而言：

HashMap：如无限制，应该是默认的选择。因为对速度进行了优化。Map是基于散列表的实现，插入和查询“键值对”的开销是固定的。可以通过构造器设置容量和负载因子，以调整容器性能。

LinkedHashMap：类似于HashMap，但是迭代器遍历它时，取得“键值对”的顺序是其插入次序，或者是最近最小使用的次序。因此，只比HashMap慢一点，而在迭代访问时反而更快。因为使用是链表维护内部次序。

TreeMap：基于红黑树的实现，查看键或键值的时候，他们会被排序。TreeMap的特点在于，所得到的结果是经过排序的。TreeMap是唯一的带有subMap（）方法的map，可以返回一个子树。

WeakHashMap：弱键映射，允许释放映射所指向的对象，这是为解决某类特殊问题而设计的。如果没有映射之外没有引用指向某个键，则此键被垃圾回收器回收。

ConcurrentHashMap：一种线程安全的Map，不涉及同步加锁。

identityHashMap：使用==代替equals（）对键进行比较的散列映射。

注意：任何键都必须具有一个equals（）方法，如果键被用于散列map，那么它必须还具有恰当的hashCode（）方法，如果用于TreeMap（），还必须实现comparable。