集合

1.Collection和 Collections的区别:  

Collection是集合类的上级接口,继承与他的接口主要有Set和List;

Collections是针对集合类的一个帮助类,他提供一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程安全化等操作;

2.最常用的集合类:

List 和 Map。 List的具体实现包括 ArrayList和 Vector,它们是可变大小的列表,比较适合构建、存储和操作任何类型对象的元素列表。 List适用于按数值索引访问元素的情形。

Map 提供了一个更通用的元素存储方法。 Map集合类用于存储元素对(称作'键'和'值'),其中每个键映射到一个值。

3.

集合图解

4.List, Set, Map是否继承自Collection接口?

List,Set是,Map不是;

5.ArrayList和Vector的区别:

这两个类都实现了List接口(List接口继承了Collection接口),他们都是有序集合,即存储在这两个集合中的元素的位置都是有顺序的,相当于一种动态的数组,我们以后可以按位置索引号取出某个元素,并且其中的数据是允许重复的(HashSet之类的集合不可以按索引号去检索其中的元素,也不允许有重复的元素);

Vector是线程安全的,也就是说是它的方法之间是线程同步的,而ArrayList是线程序不安全的;

Vector与Hashtable是旧的,是java一诞生就提供了的,它们是线程安全的,ArrayList与HashMap是java2时才提供的,它们是线程不安全的;

ArrayList与Vector都可以设置初始的空间大小,Vector还可以设置增长的空间大小,而ArrayList没有提供设置增长空间的方法;

6.HashMap和Hashtable的区别:

HashMap是Hashtable的轻量级实现(非线程安全的实现),他们都完成了Map接口,主要区别在于HashMap允许空(null)键值(key),由于非线程安全,在只有一个线程访问的情况下,效率要高于Hashtablel;

HashMap允许将null作为一个entry的key或者value,而Hashtable不允许;

Hashtable是线程安全的,也就是说是同步的,而HashMap是线程序不安全的,不是同步的;

7.List和 Map区别?

一个是存储单列数据的集合,另一个是存储键和值这样的双列数据的集合,List中存储的数据是有顺序,并且允许重复;Map中存储的数据是没有顺序的,其键是不能重复的,它的值是可以有重复的;

8.List、Map、Set三个接口,存取元素时,各有什么特点?

List与Set具有相似性,它们都是单列元素的集合,所以,它们有一个功共同的父接口,叫Collection。Set里面不允许有重复的元素;

List表示有先后顺序的集合,允许有重复的元素;

Map与List和Set不同,它是双列的集合,按键值对进行存取;键值(key)为唯一的值,属性值(value)可以是重复的元素;

9.说出ArrayList,Vector, LinkedList的存储性能和特性:

ArrayList和Vector都是使用数组方式存储数据,此数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素,它们都允许直接按序号索引元素,但是插入元素要涉及数组元素移动等内存操作,所以索引数据快而插入数据慢,Vector由于使用了synchronized方法(线程安全),通常性能上较ArrayList差,而LinkedList使用双向链表实现存储,按序号索引数据需要进行前向或后向遍历,但是插入数据时只需要记录本项的前后项即可,所以插入速度较快。

LinkedList也是线程不安全的,LinkedList提供了一些方法,使得LinkedList可以被当作堆栈和队列来使用;

10.

Collection 是最基本的集合接口,一个 Collection 代表一组 Object,即 Collection 的元素(Elements); Map 提供 key 到 value 的映射。

11.List 接口的三个典型实现:

  ①、List list1 = new ArrayList();

    底层数据结构是数组,查询快,增删慢;线程不安全,效率高

   ②、List list2 = new Vector();

    底层数据结构是数组,查询快,增删慢;线程安全,效率低,几乎已经淘汰了这个集合

   ③、List list3 = new LinkedList();

    底层数据结构是链表,查询慢,增删快;线程不安全,效率高

12.Set接口的三个典型实现:典型实现 HashSet()是一个无序,不可重复的集合

一、Set hashSet = new HashSet();

  ①、HashSet:不能保证元素的顺序;不可重复;不是线程安全的;集合元素可以为 NULL;

  ②、其底层其实是一个数组,存在的意义是加快查询速度。我们知道在一般的数组中,元素在数组中的索引位置是随机的,元素的取值和元素的位置之间不存在确定的关系,因此,在数组中查找特定的值时,需要把查找值和一系列的元素进行比较,此时的查询效率依赖于查找过程中比较的次数。而 HashSet 集合底层数组的索引和值有一个确定的关系:index=hash(value),那么只需要调用这个公式,就能快速的找到元素或者索引。

  ③、对于 HashSet: 如果两个对象通过 equals() 方法返回 true,这两个对象的 hashCode 值也应该相同。

     1、当向HashSet集合中存入一个元素时,HashSet会先调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值,然后根据hashCode值决定该对象在HashSet中的存储位置

    1.1、如果 hashCode 值不同,直接把该元素存储到 hashCode() 指定的位置

    1.2、如果 hashCode 值相同,那么会继续判断该元素和集合对象的 equals() 作比较

    1.2.1、hashCode 相同,equals 为 true,则视为同一个对象,不保存在 hashSet()中

    1.2.2、hashCode 相同,equals 为 false,则存储在之前对象同槽位的链表上,这非常麻烦,我们应该约束这种情况,即保证:如果两个对象通过 equals() 方法返回 true,这两个对象的 hashCode 值也应该相同。

二、Set linkedHashSet = new LinkedHashSet();

  ①、不可以重复,有序

  因为底层采用 链表 和 哈希表的算法。链表保证元素的添加顺序,哈希表保证元素的唯一性

三、Set treeSet = new TreeSet();

  TreeSet:有序;不可重复,底层使用 红黑树算法,擅长于范围查询。

以上三个 Set 接口的实现类比较:

共同点:1、都不允许元素重复

    2、都不是线程安全的类,解决办法:Set set = Collections.synchronizedSet(set 对象)

不同点:

    HashSet:不保证元素的添加顺序,底层采用 哈希表算法,查询效率高。判断两个元素是否相等,equals() 方法返回 true,hashCode() 值相等。即要求存入 HashSet 中的元素要覆盖 equals() 方法和 hashCode()方法

LinkedHashSet:HashSet 的子类,底层采用了 哈希表算法以及 链表算法,既保证了元素的添加顺序,也保证了查询效率。但是整体性能要低于 HashSet

TreeSet:不保证元素的添加顺序,但是会对集合中的元素进行排序。底层采用 红-黑 树算法(树结构比较适合范围查询)

13.Map 的常用实现类:

14.Map 和 Set 集合的关系:

    1、都有几个类型的集合。HashMap 和 HashSet ,都采 哈希表算法;TreeMap 和 TreeSet 都采用 红-黑树算法;LinkedHashMap 和 LinkedHashSet 都采用 哈希表算法和红-黑树算法。

    2、分析 Set 的底层源码,我们可以看到,Set 集合 就是 由 Map 集合的 Key 组成。

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