【每日一题】集合汇总 && 集合面试题
集合
- 前言：图片
- 一、集合分类
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- 1、实现 Collection 接口
- 2、实现 Map 接口
- 二、实现类定义
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- 1、ArrayList（非线程安全）
- 2、LinkedList（非线程安全）
- 3、HashSet（非线程安全）
- 4、TreeSet（非线程安全）
- 5、HashMap（非线程安全）
- 6、HashTable （线程安全）
- 7、TreeMap（非线程安全）
- 三、常见面试题
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- 1、线程安全（注意）
- 2、Java中常用的容器有哪些？
- 3、Arraylist 和 LinkedList的区别?
- 4、说说ArrayList 的扩容机制？
- 5、Array和ArrayList有何区别？
- 6、遍历 List 有哪些方法？
前言：图片
集合类是用来存放某类对象的。集合类有一个共同特点，就是它们只容纳对象（实际上是对象名，即指向地址的指针）。这一点和数组不同，数组可以容纳对象和简单数据。如果在集合类中既想使用简单数据类型，又想利用集合类的灵活性，就可以把简单数据类型数据变成该数据类型类的对象，然后放入集合中处理，但这样执行效率会降低。
一、集合分类
1、实现 Collection 接口
常见 List - 有序可重复接口集合（包含 ArraryList、LinkedList）、Set - 无序不重复集合（包含HashSet、TreeSet）。
2、实现 Map 接口
常见Map - 键值对形式
二、实现类定义
1、ArrayList（非线程安全）
List接口的大小可变数组（动态数组）的实现，位于API文档的java.util.ArrayList。实现了所有可选列表操作，并允许包括 null 在内的所有元素。除了实现 List 接口外，此类还提供一些方法来操作内部用来存储列表的数组的大小。
2、LinkedList（非线程安全）
一种常见的基础数据结构，是一种线性表（通过链表实现的），但是链表不会按线性表的顺序存储数据，而是每个节点里存到下一个节点的地址
3、HashSet（非线程安全）
基于HashMap实现的，容器中只能存储不重复的对象，可以 null 的集合。
4、TreeSet（非线程安全）
一个有序的集合，它的作用是提供有序的Set集合。
5、HashMap（非线程安全）
实现提供所有可选的映射操作，并允许使用 null 值和 null 键。（除了非同步和允许使用 null 之外，HashMap 类与 Hashtable 大致相同。）此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。
6、HashTable （线程安全）
根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构。
7、TreeMap（非线程安全）
不仅实现了Map接口,还实现了java.util.SortMap接口,因此集合中的映射关系具有一定的顺序.但是在添加,删除,和定位映射关系上,TreeMap类比HashMap类的性能差一些。
三、常见面试题
1、线程安全（注意）
HashTable 是常见集合中唯一一个线程安全的
2、Java中常用的容器有哪些？
- Set
TreeSet 基于红黑树实现，支持有序性操作，例如根据一个范围查找元素的操作。但是查找效率不如 HashSet，HashSet 查找的时间复杂度为 O(1)，TreeSet 则为 O(logN)。
HashSet 基于HashMap实现，支持快速查找，但不支持有序性操作。并且失去了元素的插入顺序信息，也就是说使用 Iterator 遍历 HashSet 得到的结果是不确定的。
LinkedHashSet 是 HashSet 的子类，并且其内部是通过 LinkedHashMap 来实现的。内部使用双向链表维护元素的插入顺序。 - List
ArrayList 基于动态数组实现，支持随机访问。
Vector 和 ArrayList 类似，但它是线程安全的。
LinkedList 基于双向链表实现，只能顺序访问，但是可以快速地在链表中间插入和删除元素。不仅如此，LinkedList 还可以用作栈、队列和双向队列。 - Queue
LinkedList 可以用它来实现双向队列。
PriorityQueue 基于堆结构实现，可以用它来实现优先队列。
ArrayQueue基于数组实现，可以用它实现双端队列，也可以作为栈。
TreeMap 基于红黑树实现。 - HashMap
1.7基于数组+链表实现，1.8基于数组+链表+红黑树。链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的（“拉链法”解决冲突）。JDK1.8 以后在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值（默认为 8）（将链表转换成红黑树前会判断，如果当前数组的长度小于 64，那么会选择先进行数组扩容，而不是转换为红黑树）时，将链表转化为红黑树，以减少搜索时间。 - HashTable 和 HashMap 类似，但它是线程安全的，这意味着同一时刻多个线程可以同时写入
- HashTable 并且不会导致数据不一致。它是遗留类，不应该去使用它。（现在可以使用 ConcurrentHashMap 来支持线程安全，并且 ConcurrentHashMap 的效率会更高(1.7 ConcurrentHashMap 引入了分段锁, 1.8 引入了红黑树)。）
- LinkedHashMap继承自 HashMap。使用双向链表来维护元素的顺序，顺序为插入顺序或者最近最少使用(LRU)顺序。
详见二所述
3、Arraylist 和 LinkedList的区别?
- ArrayList
底层是基于数组实现的，查找快，增删较慢。LinkedList 不支持高效的随机元素访问，而 ArrayList 支持。快速随机访问就是通过元素的序号快速获取元素对象(对应于get(int index)方法)。 - LinkedList
底层是基于链表实现的。确切的说是循环双向链表(JDK1.6之前是双向循环链表、JDK1.7之后取消了循环)，查找慢、增删快。LinkedList链表由一系列表项连接而成，一个表项包含3个部分︰元素内容、前驱表和后驱表。因此内存空间占用比ArrayList 更多。
4、说说ArrayList 的扩容机制？
（1）当使用add方法的时候首先调用ensureCapacityInternal方法，传入 size+1进去，检查是否需要扩容
（2）如果空数组DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA，就初始化为默认大小10，获取“默认的容量”和要扩容的大小两者之间的最大值
（3）和当前数组长度比较，如果 if (minCapacity - elementData.length > 0)执行grow扩容方法
（4）将数组扩容为原来的1.5倍 int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
（5）检查新容量是否大于最小需要容量，若还是小于最小需要容量，那么就把最小需要容量当作数组的新容量
（6）再检查新容量newCapacity 是否超出了ArrayList所定义的最大容量，若超出了，则调用hugeCapacity()来比较minCapacity和 MAX_ARRAY_SIZE，如果minCapacity大于MAX_ARRAY_SIZE，则新容量则为Interger.MAX_VALUE，否则，新容量大小则为 MAX_ARRAY_SIZE（MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8）
（7）ArrayList 中copy数组的核心就是System.arraycopy方法，将original数组的所有数据复制到copy数组中，这是一个本地方法
5、Array和ArrayList有何区别？
- Array可以容纳基本类型和对象，而ArrayList只能容纳对象
- Array是指定大小的，ArrayList 的容量是根据需求自动扩展
- ArrayList提供了更多的方法和特性，比如：addAll()，removeAll()，iterator()等等
6、遍历 List 有哪些方法？
- for循环遍历：遍历者自己在集合外部维护一个计数器，依次读取每一个位置的元素
- Iterator遍历：基于顺序存储集合的Iterator可以直接按位置访问数据。基于链式存储集合的Iterator，需要保存当前遍历的位置，然后根据当前位置来向前或者向后移动指针
- foreach遍历：也就是增强for循环，foreach内部也是采用了Iterator的方式实现，但使用时不需要显示地声明Iterator
- 本人最经常用的是 for 循环，主要是由下标，可以进行更多操作。
未完待续。。。
学习了一晚上的集合，发现集合里的东西真的蛮多的 ~~~ , 在现在实际开发中一般只是用ArrayList 和 HashMap，对其他的确实了解的不是很透彻，为了性能，可以使用更多的！