您有一份Collection集合知识待查收!!!

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我们知道,在集合Collection中使用最多的就是List和Set和Queue。

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今天就来把这块的知识给好好梳理一下,也希望能给你一点点帮助。

一、List剖析

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List 有序、可重复

1、ArrayList所继承的类和实现的接口

public class ArrayList extends AbstractList        
implements List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
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数据有序排序,每个数据都有下标,直接可以根据下标快速查定位到数据。

2、LinkedList所继承的类和实现的接口

public class LinkedList    extends AbstractSequentialList   
 implements List, Deque, Cloneable, java.io.Serializable
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数据结构是双向链表,每个数据的头记录了上一个数据的尾,每个数据的尾记录了下个数据的头。

总结

1、有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)容器,元素可以重复,可以插入多个null元素,元素都有索引;

2、数据类型决定了他们各自的特性,查找和增删各有优劣;

3、数组直接可以根据下标查询,大批量数据下优于链表,链表需要便遍历头到尾;

4、大批量增删数组就稍微逊于链表了,会有数据的移动,而链表只需要移动指针即可。

二、Set剖析

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Set值唯一
1、HashSet底层基于HashMap

public class HashSet    extends AbstractSet   
 implements Set, Cloneable, java.io.Serializable
public HashSet() {    map = new HashMap<>();}

2、TreeSet底层基于TreeMap

public class TreeSet extends AbstractSet    
implements NavigableSet, Cloneable, java.io.Serializable
public TreeSet() {   this(new TreeMap<>());}

总结

1、HashSet(无序,唯一):基于 HashMap 实现的,底层采用 HashMap 来保存元素;

2、LinkedHashSet:LinkedHashSet 继承与 HashSet,并且其内部是通过 LinkedHashMap 来实现的。有点类似于我们之前说的LinkedHashMap 其内部是基于 Hashmap 实现一样,不过还是有一点点区别;

3、TreeSet(有序,唯一):红黑树(自平衡的排序二叉树)。

三、Queue剖析

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比较常用的是:阻塞队列和双向队列

1、BlockingQueue

当队列容器已满,生产者线程会被阻塞,直到队列未满;当队列容器为空时,消费者线程会被阻塞,直至队列非空时为止。

2、Deque双端队列

支持在两端插入和移除元素。deque 是“double ended queue(双端队列)”的缩写。大多数实现对于它们能够包含的元素数没有固定限制,但此接口既支持有容量限制的双端队列,也支持没有固定大小限制的双端队列。

四、小结

1、List 和 Set 的区别?

List , Set 都是继承自Collection 接

List 特点:

  • 一个有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)容器,元素可以重复,可 以插入多个null元素,元素都有索引。

  • 常用的实现类有 ArrayList、LinkedList 和Vector。

Set 特点:

  • 一个无序(存入和取出顺序有可能不一致)容器,不可以存储重复元素,只允 许存入一个null元素,必须保证元素唯一性。

  • Set 接口常用实现类是 HashSet、 LinkedHashSet 以及 TreeSet。

  • List 支持for循环,也就是通过下标来遍历,也可以用迭代器,但是set只能用迭代, 因为他无序,无法用下标来取得想要的值。

Set和List对比

  • Set:检索元素效率低下,删除和插入效率高,插入和删除不会引起元素位置改变。

  • List:和数组类似,List可以动态增长,查找元素效率高,插入删除元素效率低,因为会引起其他元素位置改变。

2、使用集合框架的好处?

  • 容量自增长;

  • 提供了高性能的数据结构和算法,使编码更轻松,提高了程序速度和质量;

  • 允许不同 API 之间的互操作,API之间可以来回传递集合;

  • 可以方便地扩展或改写集合,提高代码复用性和可操作性;

  • 通过使用JDK自带的集合类,可以降低代码维护和学习新API成本。

3、Java集合的快速失败机制 “fail-fast”?

是java集合的一种错误检测机制,当多个线程对集合进行结构上的改变的操作时,有可能 会产生 fail-fast 机制。

迭代器在遍历时直接访问集合中的内容,并且在遍历过程中使用一个 modCount 变量。集合在被遍历期间如果内容发生变化,就会改变modCount的值。

每当迭代器使用 hashNext()/next()遍历下一个元素之前,都会检测modCount变量是否为 expectedmodCount值,是的话就返回遍历;否则抛出异常,终止遍历。

解决办法:

  • 在遍历过程中,所有涉及到改变modCount值的地方全部加上synchronized;

  • 使用CopyOnWriteArrayList来替换ArrayList。

4、迭代器 Iterator 是什么?

Iterator 接口提供遍历任何 Collection 的接口。我们可以从一个 Collection 中使用迭代器方法来获取迭代器实例。

迭代器取代了 Java 集合框架中的 Enumeration,迭代器允许调 用者在迭代过程中移除元素。

5、Iterator 和 ListIterator 有什么区别?

  • Iterator 可以遍历 Set 和 List 集合,而 ListIterator 只能遍历 List;

  • Iterator 只能单向遍历,而 ListIterator 可以双向遍历(向前/后遍历);

  • ListIterator 实现 Iterator 接口,然后添加了一些额外的功能,比如添加一个元素、替换一 个元素、获取前面或后面元素的索引位置。

6、ArrayList 的优缺点?

ArrayList的优点如下:

  • ArrayList 底层以数组实现,是一种随机访问模式。

  • ArrayList 实现了 RandomAccess 接 口,因此查找的时候非常快。

  • ArrayList 在顺序添加一个元素的时候非常方便。

ArrayList 的缺点如下:

  • 删除元素的时候,需要做一次元素复制操作。如果要复制的元素很多,那么就会比较耗费性 能。

  • 插入元素的时候,也需要做一次元素复制操作,缺点同上。

  • ArrayList 比较适合顺序添加、随机访问的场景。

7、在 Queue 中 poll()和 remove()有什么区别?

  • 相同点:都是返回第一个元素,并在队列中删除返回的对象。

  • 不同点:如果没有元素 poll()会返回 null,而 remove()会直接抛出 NoSuchElementException 异常。

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好了,以上就是今天的内容。

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