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Java集合總結【面試題+腦圖】,將知識點一網打盡!

yearsj / 1319人閱讀

摘要:而在集合中,值僅僅是一個對象罷了該對象對本身而言是無用的。將這篇文章作為集合的總結篇,但覺得沒什么好寫就回答一些面試題去了,找了一會面試題又覺得不夠系統。

前言
聲明,本文用的是jdk1.8

花了一個星期,把Java容器核心的知識過了一遍,感覺集合已經無所畏懼了!!(哈哈哈....),現在來總結一下吧~~

回顧目錄:

Collection總覽

List集合就這么簡單【源碼剖析】

Map集合、散列表、紅黑樹介紹

HashMap就是這么簡單【源碼剖析】

LinkedHashMap就這么簡單【源碼剖析】

TreeMap就這么簡單【源碼剖析】

ConcurrentHashMap基于JDK1.8源碼剖析

Set集合就這么簡單!

Java容器可分為兩大類:

Collection

List

ArrayList

LinkedList

Vector(了解,已過時)

Set

HashSet

LinkedHashSet

TreeSet

Map

HashMap

LinkedHashMap

TreeMap

ConcurrentHashMap

Hashtable(了解,,已過時)

著重標出的那些就是我們用得最多的容器。

其實,我也不知道要怎么總結好,因為之前寫每一篇的時候都總結過了。現在又把他們重新羅列出來好像有點水,所以,我決定去回答一些Java容器的面試題!

當然了,我的答案未必就是正確的。如果有錯誤的地方大家多多包含,希望不吝在評論區留言指正~~

一、ArrayList和Vector的區別

共同點:

這兩個類都實現了List接口,它們都是有序的集合(存儲有序),底層是數組。我們可以按位置索引號取出某個元素,允許元素重復和為null

區別:

同步性:

ArrayList是非同步的

Vector是同步的

即便需要同步的時候,我們可以使用Collections工具類來構建出同步的ArrayList而不用Vector

擴容大小:

Vector增長原來的一倍,ArrayList增長原來的0.5倍

二、HashMap和Hashtable的區別

共同點:

從存儲結構和實現來講基本上都是相同的,都是實現Map接口~

區別:

同步性:

HashMap是非同步的

Hashtable是同步的

需要同步的時候,我們往往不使用,而使用ConcurrentHashMapConcurrentHashMap基于JDK1.8源碼剖析

是否允許為null:

HashMap允許為null

Hashtable不允許為null

contains方法

這知識點是在牛客網刷到的,沒想到這種題還會有(我不太喜歡)....

Hashtable有contains方法

HashMap把Hashtable的contains方法去掉了,改成了containsValue和containsKey

繼承不同:

HashMap extends AbstractMap

public class Hashtable extends Dictionary

三、List和Map的區別

共同點:

都是Java常用的容器,都是接口(ps:寫出來感覺好像和沒寫一樣.....)

不同點:

存儲結構不同

List是存儲單列的集合

Map存儲的是key-value鍵值對的集合

元素是否可重復

List允許元素重復

Map不允許key重復

是否有序

List集合是有序的(存儲有序)

Map集合是無序的(存儲無序)

四、Set里的元素是不能重復的,那么用什么方法來區分重復與否呢? 是用==還是equals()?

我們知道Set集合實際大都使用的是Map集合的put方法來添加元素

以HashSet為例,HashSet里的元素不能重復,在源碼(HashMap)是這樣體現的:

    
    // 1. 如果key 相等  
    if (p.hash == hash &&
        ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
        e = p;
    // 2. 修改對應的value
       if (e != null) { // existing mapping for key
            V oldValue = e.value;
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                e.value = value;
            afterNodeAccess(e);
            return oldValue;
       }

添加元素的時候,如果key(也對應的Set集合的元素)相等,那么則修改value值。而在Set集合中,value值僅僅是一個Object對象罷了(該對象對Set本身而言是無用的)。

也就是說:Set集合如果添加的元素相同時,是根本沒有插入的(僅修改了一個無用的value值)!從源碼(HashMap)中也看出來,==和equals()方法都有使用

五、Collection和Collections的區別

Collection是集合的上級接口,繼承它的有Set和List接口

Collections是集合的工具類,提供了一系列的靜態方法對集合的搜索、查找、同步等操作

六、說出ArrayList,LinkedList的存儲性能和特性

ArrayList的底層是數組,LinkedList的底層是雙向鏈表。

ArrayList它支持以角標位置進行索引出對應的元素(隨機訪問),而LinkedList則需要遍歷整個鏈表來獲取對應的元素。因此一般來說ArrayList的訪問速度是要比LinkedList要快的

ArrayList由于是數組,對于刪除和修改而言消耗是比較大(復制和移動數組實現),LinkedList是雙向鏈表刪除和修改只需要修改對應的指針即可,消耗是很小的。因此一般來說LinkedList的增刪速度是要比ArrayList要快的

6.1擴展:

ArrayList的增刪未必就是比LinkedList要慢。

如果增刪都是在末尾來操作【每次調用的都是remove()和add()】,此時ArrayList就不需要移動和復制數組來進行操作了。如果數據量有百萬級的時,速度是會比LinkedList要快的。(我測試過)

如果刪除操作的位置是在中間。由于LinkedList的消耗主要是在遍歷上,ArrayList的消耗主要是在移動和復制上(底層調用的是arraycopy()方法,是native方法)。

LinkedList的遍歷速度是要慢于ArrayList的復制移動速度的

如果數據量有百萬級的時,還是ArrayList要快。(我測試過)

七、Enumeration和Iterator接口的區別

這個我在前面的文章中也沒有詳細去講它們,只是大概知道的是:Iterator替代了Enumeration,Enumeration是一個舊的迭代器了。

與Enumeration相比,Iterator更加安全,因為當一個集合正在被遍歷的時候,它會阻止其它線程去修改集合

我們在做練習的時候,迭代時會不會經常出錯,拋出ConcurrentModificationException異常,說我們在遍歷的時候還在修改元素。

這其實就是fail-fast機制~具體可參考博文:https://blog.csdn.net/panweiwei1994/article/details/77051261

區別有三點:

Iterator的方法名比Enumeration更科學

Iterator有fail-fast機制,比Enumeration更安全

Iterator能夠刪除元素,Enumeration并不能刪除元素

八、ListIterator有什么特點

ListIterator繼承了Iterator接口,它用于遍歷List集合的元素

ListIterator可以實現雙向遍歷,添加元素,設置元素

看一下源碼的方法就知道了:

九、并發集合類是什么?

Java1.5并發包(java.util.concurrent)包含線程安全集合類,允許在迭代時修改集合

迭代器被設計為fail-fast的,會拋出ConcurrentModificationException。

一部分類為:

CopyOnWriteArrayList

ConcurrentHashMap

CopyOnWriteArraySet

十、Java中HashMap的key值要是為類對象則該類需要滿足什么條件?

需要同時重寫該類的hashCode()方法和它的equals()方法

從源碼可以得知,在插入元素的時候是先算出該對象的hashCode。如果hashcode相等話的。那么表明該對象是存儲在同一個位置上的。

如果調用equals()方法,兩個key相同,則替換元素

如果調用equals()方法,兩個key不相同,則說明該hashCode僅僅是碰巧相同,此時是散列沖突,將新增的元素放在桶子上

一般來說,我們會認為:只要兩個對象的成員變量的值是相等的,那么我們就認為這兩個對象是相等的!因為,Object底層比較的是兩個對象的地址,而對我們開發來說這樣的意義并不大~這也就為什么我們要重寫equals()方法

重寫了equals()方法,就要重寫hashCode()的方法。因為equals()認定了這兩個對象相同,而同一個對象調用hashCode()方法時,是應該返回相同的值的!

十一、與Java集合框架相關的有哪些最好的實踐

根據需要確定集合的類型。如果是單列的集合,我們考慮用Collection下的子接口ArrayList和Set。如果是映射,我們就考慮使用Map~

確定完我們的集合類型,我們接下來確定使用該集合類型下的哪個子類~我認為可以簡單分成幾個步驟:

是否需要同步

去找線程安全的集合類使用

迭代時是否需要有序(插入順序有序)

去找Linked雙向列表結構的

是否需要排序(自然順序或者手動排序)

去找Tree紅黑樹類型的(JDK1.8)

估算存放集合的數據量有多大,無論是List還是Map,它們實現動態增長,都是有性能消耗的。在初始集合的時候給出一個合理的容量會減少動態增長時的消耗~

使用泛型,避免在運行時出現ClassCastException

盡可能使用Collections工具類,或者獲取只讀、同步或空的集合,而非編寫自己的實現。它將會提供代碼重用性,它有著更好的穩定性和可維護性

十二、ArrayList集合加入1萬條數據,應該怎么提高效率

ArrayList的默認初始容量為10,要插入大量數據的時候需要不斷擴容,而擴容是非常影響性能的。因此,現在明確了10萬條數據了,我們可以直接在初始化的時候就設置ArrayList的容量

這樣就可以提高效率了~

十三、總結

2018年4月15日17:14:03,上面找了一些面試題答了一下,感覺不夠過癮呀。很多我覺得比較重要的知識點我都沒有找到對應的面試題(可能我搜索的能力太水了?)。

將這篇文章作為集合的總結篇,但覺得沒什么好寫就回答一些面試題去了,找了一會面試題又覺得不夠系統。而這篇總結我又不想復制前面的章節總結到這里來。于是我決定畫一個腦圖來結束這篇文章

2018年4月15日19:31:33 畫完啦!!!!!

需要更多腦圖的同學可關注公眾號:Java3y,回復【腦圖】即可~

如果文章有錯的地方歡迎指正,大家互相交流。習慣在微信看技術文章,想要獲取更多的Java資源的同學,可以關注微信公眾號:Java3y。為了大家方便,剛新建了一下qq群:742919422,大家也可以去交流交流。謝謝支持了!希望能多介紹給其他有需要的朋友

文章的目錄導航:https://zhongfucheng.bitcron.com/post/shou-ji/wen-zhang-dao-hang

目前初步打算寫多線程,你們覺得怎么樣呢?可以在評論區留言~

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