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【java核心面试知识整理(架构师)】JAVA 集合之接口继承关系和实现

标签:集合类     发布时间:2023-01-02   

阅读《java核心面试知识整理(架构师)》第3章节JAVA集合之“3.1.接口继承关系和实现”- 集合类存放于 Java.util 包中,主要有 3 种:set(集)、list(列表包含 Queue)和 map(映射)。

1. Collection:Collection 是集合 List、Set、Queue 的最基本的接口。@b@2. Iterator:迭代器,可以通过迭代器遍历集合中的数据@b@3. Map:是映射表的基础接口

【java核心面试知识整理(架构师)】JAVA 集合之接口继承关系和实现

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3.2.List@b@Java 的 List 是非常常用的数据类型。List 是有序的 Collection。Java List 一共三个实现类:@b@分别是 ArrayList、Vector 和 LinkedList。@b@@b@3.2.1. ArrayList(数组)@b@ArrayList 是最常用的 List 实现类,内部是通过数组实现的,它允许对元素进行快速随机访问。数@b@组的缺点是每个元素之间不能有间隔,当数组大小不满足时需要增加存储能力,就要将已经有数@b@组的数据复制到新的存储空间中。当从 ArrayList 的中间位置插入或者删除元素时,需要对数组进@b@行复制、移动、代价比较高。因此,它适合随机查找和遍历,不适合插入和删除。@b@@b@3.2.2. Vector(数组实现、线程同步)@b@Vector 与 ArrayList 一样,也是通过数组实现的,不同的是它支持线程的同步,即某一时刻只有一@b@个线程能够写 Vector,避免多线程同时写而引起的不一致性,但实现同步需要很高的花费,因此,@b@访问它比访问 ArrayList 慢。@b@@b@3.2.3. LinkList(链表)@b@LinkedList 是用链表结构存储数据的,很适合数据的动态插入和删除,随机访问和遍历速度比较@b@慢。另外,他还提供了 List 接口中没有定义的方法,专门用于操作表头和表尾元素,可以当作堆@b@栈、队列和双向队列使用。@b@13/04/2018 Page 48 of 283@b@@b@3.3.Set@b@Set 注重独一无二的性质,该体系集合用于存储无序(存入和取出的顺序不一定相同)元素,值不能重@b@复。对象的相等性本质是对象 hashCode 值(java 是依据对象的内存地址计算出的此序号)判断@b@的,如果想要让两个不同的对象视为相等的,就必须覆盖 Object 的 hashCode 方法和 equals 方@b@法。@b@@b@3.3.1.1. HashSet(Hash 表)@b@哈希表边存放的是哈希值。HashSet 存储元素的顺序并不是按照存入时的顺序(和 List 显然不@b@同) 而是按照哈希值来存的所以取数据也是按照哈希值取得。元素的哈希值是通过元素的@b@hashcode 方法来获取的, HashSet 首先判断两个元素的哈希值,如果哈希值一样,接着会比较@b@equals 方法 如果 equls 结果为 true ,HashSet 就视为同一个元素。如果 equals 为 false 就不是@b@同一个元素。@b@哈希值相同 equals 为 false 的元素是怎么存储呢,就是在同样的哈希值下顺延(可以认为哈希值相@b@同的元素放在一个哈希桶中)。也就是哈希一样的存一列。如图 1 表示 hashCode 值不相同的情@b@况;图 2 表示 hashCode 值相同,但 equals 不相同的情况。@b@13/04/2018 Page 49 of 283@b@HashSet 通过 hashCode 值来确定元素在内存中的位置。一个 hashCode 位置上可以存放多个元@b@素。@b@@b@3.3.1.2. TreeSet(二叉树)@b@1. TreeSet()是使用二叉树的原理对新 add()的对象按照指定的顺序排序(升序、降序),每增@b@加一个对象都会进行排序,将对象插入的二叉树指定的位置。@b@2. Integer 和 String 对象都可以进行默认的 TreeSet 排序,而自定义类的对象是不可以的,自@b@己定义的类必须实现 Comparable 接口,并且覆写相应的 compareTo()函数,才可以正常使@b@用。@b@3. 在覆写 compare()函数时,要返回相应的值才能使 TreeSet 按照一定的规则来排序@b@4. 比较此对象与指定对象的顺序。如果该对象小于、等于或大于指定对象,则分别返回负整@b@数、零或正整数。@b@@b@3.3.1.3. LinkHashSet(HashSet+LinkedHashMap)@b@ 对于 LinkedHashSet 而言,它继承与 HashSet、又基于 LinkedHashMap 来实现的。@b@LinkedHashSet 底层使用 LinkedHashMap 来保存所有元素,它继承与 HashSet,其所有的方法@b@操作上又与 HashSet 相同,因此 LinkedHashSet 的实现上非常简单,只提供了四个构造方法,并@b@通过传递一个标识参数,调用父类的构造器,底层构造一个 LinkedHashMap 来实现,在相关操@b@作上与父类 HashSet 的操作相同,直接调用父类 HashSet 的方法即可。@b@13/04/2018 Page 50 of 283@b@@b@3.4.Map@b@3.4.1. HashMap(数组+链表+红黑树)@b@HashMap 根据键的 hashCode 值存储数据,大多数情况下可以直接定位到它的值,因而具有很快@b@的访问速度,但遍历顺序却是不确定的。 HashMap 最多只允许一条记录的键为 null,允许多条记@b@录的值为 null。HashMap 非线程安全,即任一时刻可以有多个线程同时写 HashMap,可能会导@b@致数据的不一致。如果需要满足线程安全,可以用 Collections 的 synchronizedMap 方法使@b@HashMap 具有线程安全的能力,或者使用 ConcurrentHashMap。我们用下面这张图来介绍@b@HashMap 的结构。@b@@b@3.4.1.1. JAVA7 实现@b@大方向上,HashMap 里面是一个数组,然后数组中每个元素是一个单向链表。上图中,每个绿色@b@的实体是嵌套类 Entry 的实例,Entry 包含四个属性:key, value, hash 值和用于单向链表的 next。@b@1. capacity:当前数组容量,始终保持 2^n,可以扩容,扩容后数组大小为当前的 2 倍。@b@2. loadFactor:负载因子,默认为 0.75。@b@13/04/2018 Page 51 of 283@b@@b@3. threshold:扩容的阈值,等于 capacity * loadFactor
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