Java集合常见问题

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1.前言

Java集合是Java语言中用于存储、组织数据的一组工具，它们可以帮助我们更有效地进行编程。Java集合大致可以分为以下四种类型：
List：有序集合，可以存储重复的元素3。常见的实现有ArrayList和LinkedList3。
Set：无序集合，只能存储一次，不能重复元素3。常见的实现有HashSet、LinkedHashSet和TreeSet3。
Map：键值对（key-value）的集合，键不能重复，值可以重复3。常见的实现有HashMap、LinkedHashMap和TreeMap。
Queue：先进行元素添加，后进行元素删除的队列4。常见的实现有PriorityQueue和LinkedList4。

2.集合

集合也叫容器，主要由两大类派生，一类是操作单个元素的Collection接口，另外一类是操作键值对的Map接口。其中Collection包含了List , Set ，Queue

3.Collection接口类

3.1 List接口

有序集合，可存储有序的可重复的元素。

3.1.1 ArrayList（常用）

底层数据结构是数组，查询快，增删慢，线程不安全，效率高。

3.1.2 LinkedList（常用）

底层数据结构是链表，查询慢，增删快，线程不安全，效率高。

3.1.3 Vector（不常用）

底层数据结构是数组，查询快，增删慢，线程安全，效率低。

3.2 Set接口

无序集合，存储无序的不可重复的元素。

3.2.1 HashSet（常用）

底层数据结构是哈希表（数组），元素无序且唯一（是否重写hashCode()和equals()方法来保证的）线程不安全，效率高。

具体实现唯一性的比较过程：存储元素首先会使用hash()算法函数生成一个int类型hashCode散列值，然后已经的所存储的元素的hashCode值比较，如果hashCode不相等，则所存储的两个对象一定不相等，此时存储当前的新的hashCode值处的元素对象；如果hashCode相等，存储元素的对象还是不一定相等，此时会调用equals()方法判断两个对象的内容是否相等，如果内容相等，那么就是同一个对象，无需存储；如果比较的内容不相等，那么就是不同的对象，就该存储了，此时就要采用哈希的解决地址冲突算法，在当前hashCode值处类似一个新的链表， 在同一个hashCode值的后面存储存储不同的对象，这样就保证了元素的唯一性。
Set的实现类的集合对象中不能够有重复元素，HashSet也一样他是使用了一种标识来确定元素的不重复，HashSet用一种算法来保证HashSet中的元素是不重复的， HashSet采用哈希算法，底层用数组存储数据。默认初始化容量16，加载因子0.75。
Object类中的hashCode()的方法是所有子类都会继承这个方法，这个方法会用Hash算法算出一个Hash（哈希）码值返回，HashSet会用Hash码值去和数组长度取模， 模（这个模就是对象要存放在数组中的位置）相同时才会判断数组中的元素和要加入的对象的内容是否相同，如果不同才会添加进去。

3.2.2 LinkedHashSet（不常用）

底层数据结构是链表和哈希表，链表保证了元素的顺序与存储顺序一致，哈希表保证了元素的唯一性，线程不安全，效率高。

3.2.3 TreeSet（常用）

底层数据结构是二叉树，元素有序且唯一，唯一性同样需要重写hashCode和equals()方法，二叉树结构保证了元素的有序性。

3.3 Queue接口

有序集合，存储有序的可重复的元素。

4.Map接口类

键值对（key-value）的集合，键不能重复，值可以重复。

4.1 HashMap接口

4.2 LinkedHashMap接口

4.3 TreeMap接口

5.总结

数据结构
ArrayXxx:底层数据结构是数组，查询快，增删慢
LinkedXxx:底层数据结构是链表，查询慢，增删快
HashXxx:底层数据结构是哈希表。依赖两个方法：hashCode()和equals()
TreeXxx:底层数据结构是二叉树。两种方式排序：自然排序和比较器排序

参考

Java集合常见面试题总结
菜鸟教程-集合
java集合超详解
java集合对比汇总

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