Java集合类型——持续更新

更新时间

第一版：20200703

问题

   1. 整理全部的数据类型
   2. 每个数据类型的底层数据结构、是数组、链表、栈、散列表、队列、红黑树、二叉树、B树
   3. 对比每种数据类型的区别
   4. 每种数据类型的使用场景

java数据结构主要接口和类

1. 枚举（Enum）
2. 位集合（BitSet)
3. 向量（Vector）
4. 栈（Stack）
5. 字典（Dictionary）
6. 哈希表（HashTable）
7. 属性（Properties）

集合(其中包括接口和实现类)

• 看后缀：Set,List,Map
• 看前缀：前缀代表数据结构的具体实现方式
  • Hash、Array：哈希数组实现的数据结构
  • Linked：链表实现的数据结构
  • Tree,Sorted：代表着内部使用红黑树排序，需要实现Comparable方式

• Collection

  • List：（队列）有插入顺序，可重复元素
    • AbstractList
      • ArrayList（哈希数组） 适合随机读取，不适合在集合中间插入删除,时间复杂度在O(1)，非线程同步的数组
      • AbstractSequentialList
        • LinkedList（双向链表） 适合插入头尾插入删除，不适合随机读取，时间复杂度在O(n)
      • Vector（数组）线程同步的数组
        • Stack（数组）LIFO 后劲先出
  • Set：（集合）无插入顺序，不可重复数据,允许包含null元素，最多一个null
    • AbstractSet
      • HashSet（哈希数组）
        • LinkedHashSet（链表）
      • TreeSet（红黑树）
    • SortSet（红黑树）有序集合
      • TreeSet（红黑树）
  • Queue

• Map：（Hash表） Key-Value 键值对

  • AbstractMap
    • HashMap(哈希数组) key可以为null HashMap是一个个Entry(key-value键值对)存储在一个哈希数组上，Entity是Has和Map的内部类，哈希数组使用过程中会遇到哈希碰撞的问题，出现不用value计算得到同一个key，常用解决方案有：拉链法（jdk）、再哈希，开放地址法。再jdk1.8中引入红黑树来存储value值。使时间复杂度保证在O(logN)以内
      • LinkedHashMap（双向链表）
    • HashTable（哈希数组）key不能为null
    • TreeMap（红黑树）
    • IdentityHashMap
    • WeakHashMap
  • SortedMap
    • TreeMap（红黑树）

常用集合类型区别

对比项	Vector	ArrayList	LinkedList
同步问题	线程同步数组	线程不同步	线程不同步
底层数据结构	哈希数组	哈希数组	链表

对比项	HashSet	TreeSet
底层数据结构	哈希数组	红黑树

对比项	HashMap	HashTable
同步问题	非同步,使用fail-fast迭代器，	同步，线程安全的，多个线程共享一个HashTable，使用enumeration迭代器
底层数据结构	哈希数组	红黑树

两个集合工具类对比Collections和Arrays

内部提供了封装器实现（Wrapper Implementations）,数据结构算法和数组操作

Collections

• Collections还有一个重要功能就是“封装器”（Wrapper），它提供了一些方法可以把一个集合转换成一个特殊的集合，如下：
• unmodifiableXXX：转换成只读集合，这里XXX代表六种基本集合接口：Collection、List、Map、Set、SortedMap和SortedSet。如果你对只读集合进行插入删除操作，将会抛出UnsupportedOperationException异常。
• synchronizedXXX：转换成同步集合。
  singleton：创建一个仅有一个元素的集合，这里singleton生成的是单元素Set，
• singletonList和singletonMap分别生成单元素的List和Map。
• 空集：由Collections的静态属性EMPTY_SET、EMPTY_LIST和EMPTY_MAP表示。