java集合知识点梳理

1. java集合的种类

java的集合主要分为四种：List、Set、Queue、Map。

• List分为：

  • ArrayList

  • LinkedList

  • Vector

• Set：

  • HashSet

  • TreeSet

  • LinkedHashSet

• Queue：

  • ArrayBlockingQueue

  • LinkedBlockingQueue

  • ...（不是重点）

• Map：

  • HashMap

  • TreeMap

  • HashTable

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2. List（有序）

1. ArrayList

        ArrayList底层数据结构是基于数组实现的，因此他具有数组的特性：查询效率高、但增加和删除效率低。需要根据具体情况判断ArrayList是否合适。ArrayList在定义时不需要指定数组长度。

2. LinkedList

        LinkedList底层是通过双向链表实现的，因此他也就具有链表的特性：查询效率低（需要遍历每一个节点），但增删效率高。

3. Vector

        Vector的底层和ArrayList是一样的，通过数组来实现，但区别在于Vector是线程安全的，即支持线程同步。同一时间只允许一个线程对Vector进行操作，保证了在多线程情况下的数据一致性，但是在访问过程中就需要频繁的对Vector实例进行加锁和释放锁，所以读写效率会降低。

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3. Set（无序）

        Set是保存无序且不重复元素的，元素间不相等，而判断相等的条件是两个对象的HashCode值以及equals，两者同时满足相等则相等

1. HashSet

        底层是基于HashMap来实现的，无序存放，存值允许为空，不允许重复。每当要存入一个对象时，会根据该对象的HashCode值进行一个算法的运算得到一个散列值，根据散列值进行存放。当出现散列值相等的情况时，会调用equals方法，如果依旧返回true则视为相同对象。

2. TreeSet

        底层实际是TreeMap，是基于一个二叉树这样的一个数据结构，无序不可重复，无序是指存入和取出的顺序不一致。但是TreeSet支持有序排列。每添加一个新对象都会对二叉树进行一个排列再插入新值。

3. LinkedHashSet

        继承于HashSet，所有的操作方法都与HashSet一致。只不过是个双向链表实现。

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4. Map

1. HashMap

        HashMap的结构是散列表，即数组加链表的形式。将链表挂载在数组上，数组的每一个元素都是一个链表的头节点。链表的每一个节点都包含有四个属性：Key、Value、Hash值和用于指向下一个节点的next指针（指针比较形象，但java中没有指针这一说法）。注意：在JDK1.8之中，HashMap的结构多了一个红黑树。则结构由数组加链表加红黑树组成。HashMap可以存储key不同但value相同的值，且Key和Value允许为空。

        HashMap时非线程安全的，需要保证线程安全时可以使用SynchronizedMap或者ConcurrentHashMap。

        HashMap不保证插入的顺序与查询的顺序一致，但每次查询的顺序是不变的。

        HashMap结构与树化条件：

        HashMap结构中的数组存在一个初始容量（capacity）：16 。允许扩容，当数组的空间占用达到一个阈值时就会进行扩容，扩容为原数组容量的两倍。所以数组容量始终为2^n。而这个控制扩容的阈值是一个属性：负载因子 ，默认为0.75 。即每当数组的占用达到最大容量的0.75倍时就会扩容至原来的两倍。

        当我们进行存值时，首先对key值调用重写过的HashCode方法，得到key的HashCode，再根据一个固定算法得到key 的哈希值。这个经过计算的哈希值大小一定是 0 ~ 数组容量的。所以就可以根据哈希值对应数组下标将该对象存储在数组上。但不排除会出现相同的哈希值的可情况，这个时候就称他为哈希冲突。当两个对象发生哈希冲突时则会对key调用equals方法比较值知否相等（这个equals方法是重写过的）。如果不相等则会以链式将该对象存储在搭载在数组的链表上，如果重复则会覆盖原值。当数组的容量至少扩容至64的前提下，这个时候如果某一链表的长度达到8就会将这个链表转换为红黑树结构。当红黑树的节点数小于6时就会恢复为链表形式。

2. HashTable

        基本与HashMap一致，线程安全，但结构没有红黑树，且键值对都不允许为空。

2. TreeMap

        基于二叉树数据结构存储数据。

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HashMap和HashSet区别

• 前者实现了map接口和后者实现的是set接口；

• HashSet是通过HasMap来实现的，HashMap的输入参数由Key、Value两个组成；

  而HashSet，只是输入key，value是常量。

• 两者处理重复元素时的方法不一样。

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HashMap和HashTable区别

• 底层数据结构不同:jdk1.7底层都是数组+链表,但jdk1.8 HashMap加入了红黑树。

• Hashtable 是不允许键或值为 null 的，HashMap 的键值则都可以为 null。

• 添加key-value的hash值算法不同：HashMap添加元素时，是使用自定义的哈希算法,而HashTable是直接采用key的hashCode()

• 初始化容量不同：HashMap 的初始容量为：16，Hashtable 初始容量为：11，两者的负载因子默认都是：0.75。

• 扩容机制不同：当已用容量>总容量 * 负载因子时，HashMap 扩容规则为当前容量翻倍，Hashtable 扩容规则为当前容量翻倍 +1。