理解、总结重点知识

一、常见的数据结构
1、数组结构
数组结构： 存储区间连续、内存占用严重、空间复杂度大

• 优点：随机读取和修改效率高，原因是数组是连续的（随机访问性强，查找速度快）
• 缺点：插入和删除数据效率低，因插入数据，这个位置后面的数据在内存中都要往后移动，且大小固定不易动态扩展。

2、链表结构
存储区间离散、占用内存宽松、空间复杂度小

• 优点：插入删除速度快，内存利用率高，没有固定大小，扩展灵活
• 缺点：不能随机查找，每次都是从第一个开始遍历（查询效率低）

3、哈希表结构

• 特点：结合数组结构和链表结构的优点，从而实现了查询和修改效率高，插入和删除效率也高的一种数据结构

二、List集合 底层实现原理
1、ArrayList
本质是数组，具有自动扩容，默认长度10，当插入数据大于了当前长度，重新创建新数组，长度为旧数组长度的1.5倍，并将所有数据复制到新数组中，释放旧数组。

• 优点：按顺序添加，查询快，通过下标找出某一个值
• 缺点：删除和插入比较耗时，删除一个整体需要向前移动一位，添加一个整体需要向后移动一位，

2、LinkedList
和List集合用法一样线程不安全

• 优点：插入和删除快，LinkedList集合实现双向链表接口，实现从头元素到尾元素的链表和从尾到头元素的链表，目标为了增加元素的检索效率
  ，适合做随机的增加或者删除
• 缺点：查询慢，

3、Voctor

• 线程安全 Vector中所有的方法都是线程同步的，都带有synchronized关键字，所以他的并行性能慢，不建议使用

三、map底层实现原理
HashMap实现原理，底层是使用哈希表的方式实现
1、map.put(k,v)
（1）将k,v封装到Node对象当中（节点）。
（2）然后它的底层会调用K的hashCode()方法得出hash值。
（3）通过哈希表函数/哈希算法，将hash值转换成数组的下标，下标位置上如果没有任何元素，就把Node添加到这个位置上。如果说下标对应的位置上有链表。此时，就会拿着k和链表上每个节点的k进行equal。如果所有的equals方法返回都是false，那么这个新的节点将被添加到链表的末尾。如其中有一个equals返回了true，那么这个节点的value将会被覆盖。
2、map.get(k)
（1）调用k的hashCode()方法得出哈希值，并通过哈希算法转换成数组的下标。
（2）通过上一步哈希算法转换成数组的下标之后，在通过数组下标快速定位到某个位置上。如果这个位置上什么都没有，则返回null。如果这个位置上有单向链表，那么它就会拿着K和单向链表上的每一个节点的K进行equals，如果所有equals方法都返回false，则get方法返回null。如果其中一个节点的K和参数K进行equals返回true，那么此时该节点的value就是我们要找的value了，get方法最终返回这个要找的value。
2、HashSet

• 基于HashMap实现的，默认构造函数是构建一个初始容量为16，负载因子为0.75 的HashMap。封装了一个 HashMap
  对象来存储所有的集合元素，所有放入 HashSet 中的集合元素实际上由 HashMap 的 key 来保存，而 HashMap 的
  value 则存储了一个 PRESENT，它是一个静态的 Object 对象。

HashSet源码构造器中实例化一个HashMap

 /**
     * Constructs a new set containing the elements in the specified
     * collection.  The HashMap is created with default load factor
     * (0.75) and an initial capacity sufficient to contain the elements in
     * the specified collection.
     *
     * @param c the collection whose elements are to be placed into this set
     * @throws NullPointerException if the specified collection is null
     */
    public HashSet(Collection c) {
        map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
        addAll(c);
    }

四、字符串
1、String
特性

• String是被final修饰的类，不能被继承；
• String实现了Serializable和Comparable接口，表示String支持序列化和可以比较大小；
• String底层是通过char类型的数据实现的，并且被final修饰，所以字符串的值创建之后就不可以被修改，具有不可变性。

不可变性

举例，s1和s2的值相同同时指向同一个内存地址address1，如果将s1从新赋值，那么并不是在原来的内存地址address1修改内容的，而是重新分配一个新的内存地址address2。

String s1="测试";
String s2="测试";
s1="hello";

String实例化
1、方式一 :字符串存储在方法区的字符串常量池中

String text = "sss"

2、方式二:字符串对象存储在堆中，但是字符串的值仍然存储在方法区的常量池中

String text1 = new String("sss")

2、StringBuffer 和StringBuilder深层理解

• StringBuffer、StringBuilder和String类似，底层也是用一个数组来存储字符串的值，并且数组的默认长度为16，即一个空的StringBuffer对象数组长度为16。实例化一个StringBuffer对象即创建了一个大小为16个字符的字符串缓冲区。但是​当我们调用有参构造函数创建一个StringBuffer对象时，数组长度就不再是16了，而是根据当前对象的值来决定数组的长度，数组的长度为“当前对象的值的长+16”。所以一个
  StringBuffer 创建完成之后，有16个字符的空间可以对其值进行修改。如果修改的值范围超出了16个字符，会先检查StringBuffer对象的原char数组的容量能不能装下新的字符串，如果装不下则会对char 数组进行扩容。
• 那StringBuffer是怎样进行扩容的呢？ 扩容的逻辑就是创建一个新的 char，数组将现有容量扩大一倍再加上2，如果还是不够大则直接等于需要的容量大小。扩容完成之后，将原数组的内容复制到新数组，最后将指针指向新的 char 数组。
• String、StringBuffer和StringBuilder的异同？
  （1）相同点：底层都是通过char数组实现的
  （2）不同点：String对象一旦创建，其值是不能修改的，如果要修改，会重新开辟内存空间来存储修改之后的对象；而StringBuffer和StringBuilder对象的值是可以被修改的；
  StringBuffer几乎所有的方法都使用synchronized实现了同步，线程比较安全，在多线程系统中可以保证数据同步，但是效率比较低；而StringBuilder 没有实现同步，线程不安全，在多线程系统中不能使用 StringBuilder，但是效率比较高。
  如果我们在实际开发过程中需要对字符串进行频繁的修改，不要使用String，否则会造成内存空间的浪费；当需要考虑线程安全的场景下使用 StringBuffer，如果不需要考虑线程安全，追求效率的场景下可以使用 StringBuilder。

3、SpannableString、SpannableStringBuilder与String

• 首先SpannableString、SpannableStringBuilder基本上与String差不多，也是用来存储字符串，但它们俩的特殊就在于有一个SetSpan（）函数，能给这些存储的String添加各种格式或者称样式（Span），将原来的String以不同的样式显示出来，比如在原来String上加下划线、加背景色、改变字体颜色、用图片把指定的文字给替换掉，等等。所以，总而言之，SpannableString、SpannableStringBuilder与String一样，也是传字符串，但SpannableString、SpannableStringBuilder可以对这些字符串添加额外的样式信息，但String则不行。

4、SpannableString、SpannableStringBuilder

• 它们的区别在于 SpannableString像一个String一样，构造对象的时候传入一个String，之后再无法更改String的内容，也无法拼接多个 SpannableString；而SpannableStringBuilder则更像是StringBuilder，它可以通过其append()方法来拼接多个String：

//使用SpannableString，必须一次传入，构造完成
SpannableString word = new SpannableString("abc");
 
//使用SpannableStringBuilder,可以使用append()再添加
SpannableStringBuilder multiWord = new SpannableStringBuilder();
multiWord.append("a");
multiWord.append("b");
multiWord.append("c");