java基础之集合详解（list，set，map）_list set map

一、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。

2. Iterator：迭代器，可以通过迭代器遍历集合中的数据

3. Map：是映射表的基础接口

二、说说List,Set,Map三者的区别？

1、List(对付顺序的好帮手)： List接口存储一组不唯一（可以有多个元素引用相同的对象），有序的对象

2、Set(注重独一无二的性质): 不允许重复的集合。不会有多个元素引用相同的对象。

1. Map(用Key来搜索的专家): 使用键值对存储。Map会维护与Key有关联的值。两个Key可以引用相同的对象，但Key不能重复，典型的Key是String类型，但也可以是任何对象。

三、ArrayList和linkedList的区别

List—是一个有序的集合，可以包含重复的元素，提供了按索引访问的方式，它继承Collection。

List有两个重要的实现类：ArrayList和LinkedList

ArrayList: 可以看作是能够自动增长容量的数组

ArrayList的toArray方法返回一个数组

ArrayList的asList方法返回一个列表

ArrayList底层的实现是Array, 数组扩容实现

LinkList是一个双链表,在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能.但在get与set方面弱于

ArrayList.当然,这些对比都是指数据量很大或者操作很频繁。

四：list的常用实现

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：

分别是 ArrayList、Vector 和 LinkedList。

五、 HashMap和HashTable的区别

1、两者父类不同

HashMap是继承自AbstractMap类，而Hashtable是继承自Dictionary类。不过它们都实现了同时实现了map、Cloneable（可复制）、Serializable（可序列化）这三个接口。

2、对外提供的接口不同

Hashtable比HashMap多提供了elments() 和contains() 两个方法。 elments() 方法继承自Hashtable的父类Dictionnary。elements() 方法用于返回此Hashtable中的value的枚举。

contains()方法判断该Hashtable是否包含传入的value。它的作用与containsValue()一致。事实上，contansValue() 就只是调用了一下contains() 方法。

3、对null的支持不同

Hashtable：key和value都不能为null。

HashMap：key可以为null，但是这样的key只能有一个，因为必须保证key的唯一性；可以有多个key值对应的value为null。

4、安全性不同

HashMap是线程不安全的，在多线程并发的环境下，可能会产生死锁等问题，因此需要开发人员自己处理多线程的安全问题。

Hashtable是线程安全的，它的每个方法上都有synchronized 关键字，因此可直接用于多线程中。虽然HashMap是线程不安全的，但是它的效率远远高于Hashtable，这样设计是合理的，因为大部分的使用场景都是单线程。当需要多线程操作的时候可以使用线程安全的ConcurrentHashMap。ConcurrentHashMap虽然也是线程安全的，但是它的效率比Hashtable要高好多倍。因为ConcurrentHashMap使用了分段锁，并不对整个数据进行锁定。

六、HashMap 中的 key 我们可以使用任何类作为 key 吗？

平时可能大家使用的最多的就是使用 String 作为 HashMap 的 key，但是现在我们想使用某个自定义类作为 HashMap 的 key，那就需要注意以下几点：

如果类重写了 equals 方法，它也应该重写 hashCode 方法。类的所有实例需要遵循与 equals 和 hashCode 相关的规则。如果一个类没有使用 equals，你不应该在 hashCode 中使用它。咱们自定义 key 类的最佳实践是使之为不可变的，这样，hashCode 值可以被缓存起来，拥有更好的性能。不可变的类也可以确保 hashCode 和 equals 在未来不会改变，这样就会解决与可变相关的问题了。

七、HashMap 的长度为什么是 2 的 N 次方呢？ 为了能让 HashMap 存数据和取数据的效率高，尽可能地减少 hash 值的碰撞，也就是说尽量把数 据能均匀的分配，每个链表或者红黑树长度尽量相等。 我们首先可能会想到 % 取模的操作来实现。 下面是回答的重点哟： 取余（%）操作中如果除数是 2 的幂次，则等价于与其除数减一的与（&）操作（也就是说 hash % length == hash &(length - 1) 的前提是 length 是 2 的 n 次方）。并且，采用二进 制位操作 & ，相对于 % 能够提高运算效率。 这就是为什么 HashMap 的长度需要 2 的 N 次方了。

八、HashMap 与 ConcurrentHashMap 的异同 1. 都是 key-value 形式的存储数据； 2. HashMap 是线程不安全的，ConcurrentHashMap 是 JUC 下的线程安全的； 3. HashMap 底层数据结构是数组 + 链表（JDK 1.8 之前）。JDK 1.8 之后是数组 + 链表 + 红黑 树。当链表中元素个数达到 8 的时候，链表的查询速度不如红黑树快，链表会转为红黑树，红 黑树查询速度快； 4. HashMap 初始数组大小为 16（默认），当出现扩容的时候，以 0.75 * 数组大小的方式进行扩 容； 5. ConcurrentHashMap 在 JDK 1.8 之前是采用分段锁来现实的 Segment + HashEntry， Segment 数组大小默认是 16，2 的 n 次方；JDK 1.8 之后，采用 Node + CAS + Synchronized 来保证并发安全进行实现。

九、红黑树有哪几个特征？

十、hashSet和TreeSet树集

TreeSet 树集

• TreeSet在java.util包中可用。

• TreeSet是Set接口的实现类。

• TreeSet的基础数据结构是Balanced Tree。

• 在TreeSet中，不保留“元素的插入顺序”，因为元素将按照某种升序排序插入TreeSet中，或者换句话说，“元素的插入顺序”不需要与“检索”相同元素的顺序”。

• 在TreeSet中，对象仅作为值表示为一组单个元素，作为单个实体。

• 在TreeSet中，“不允许使用重复的元素”，这意味着无法在TreeSet中插入重复的元素。

• 在TreeSet中，对于非空集，“不可能插入空”。

• 在TreeSet中，将空Set设置为第一个元素“可以插入空值”，如果在插入第一个元素后插入null，则不可能或无效。

• 在TreeSet中，不允许使用“异构对象”，如果强行插入，则会得到异常“ ClassCastException”。

HashSet 哈希集

• HashSet在java.util包中可用。

• HashSet是Set接口的实现类。

• HashSet是LinkedHashSet的父类。

• TreeSet的基础数据结构是Hashtable。

• 在HashSet中，“元素的插入顺序”未保留，或者换句话说，“元素的插入顺序”不需要与“元素的检索顺序”相同。

• 在HashSet中，对象仅作为值表示为一组单个元素，作为单个实体。

• 在HashSet中，“不允许使用重复的元素”，这意味着无法在HashSet中插入重复的元素。

• 在HashSet中，对于非空集和空集，“可以插入null”。

• 在HashSet中，允许“异构对象”，如果将其强行插入，则不会出现任何异常。