List、Set、Map各自的特點
- 一、結構特點
- 二、實現類
- 三、List、Set、Map區別
- 四、補充知識
- （一）、HashMap 和 HashTable的區別？
- （二）HashMap和HashSet的區別
- （三）ArrayList和LinkedList的區別
- （四）ArrayList與Vector的區別？
- （五） ArrayList的底層是數組，數組的名稱是什麼？類型是什麼？
- （六） ArrayList底層數組的默認初始化容量是多少？當超出這個大小時，每次擴容是多少？
- （七）當向ArrayList集合中添加元素時需要調用add()方法，add()方法的執行流程是怎樣的？
- （八）在調用ArrayList的remove(int index)方法時，執行流程是怎樣的？
- （九） ArrayList在調用get(int index)方法查詢的時候，執行流程是怎樣的？
- （十）ArrayList的大小是如何自動增加的？你能分享一下你的代碼嗎？
- （十一）什麼情況下你會使用ArrayList？什麼情況下你會選擇LinkedList？
- （十二）. ArrayList的時間複雜度是多少？
- （十三）HashSet中調用add()時不允許重複原理
- （十四）HashMap執行put（）方法時候的原理
- 五、List、set、Map的遍歷
一、結構特點
（一）list
1、實現了collection接口
2、允許重複的對象
3、可以有多個空值
4、裏邊元素有序（即爲每個元素的插入順序）
5、單列數據集合
6、實現類ArrayList、LinkedList 、Vector
（二）Set
1、實現了collection接口
2、元素唯一，不保存重複元素。
3、允許出現空值（只能有一個）
4、單列數據集合
5、元素位置固定（由hashcode決定）
6、元素無序（指不按照用戶輸入的順序排序）
7、實現類HashSet、TreeSet、LinkedHashSet、SortedSet等
（三）Map
1、Map是存儲鍵值對這樣的雙列數據的集合；（key，value）
2、Map中存儲的數據是無序（按照hashcode來排的）
3、鍵不允許重複，值可用重複
4、鍵只能有一個null，值可用有多個null
5、實現類HashMap、HashTable、LinkedHashMap等
總結： List單列集合，元素:有序、可重複、可爲空；
Set單列集合，元素:無序、不重複、只有一個空元素；
Map單列集合，元素:無序、鍵不重，值可重、可一個空鍵、多可空值；
二、實現類
（一）List接口有三個實現類
1 LinkedList
基於鏈表實現，鏈表內存是散列的，增刪快，查找慢；
2 ArrayList
基於數組實現，非線程安全，效率高，增刪慢，查找快；
3 Vector
基於數組實現，線程安全，效率低，增刪慢，查找慢；
（二）Map接口有四個實現類
1 、HashMap
基於 hash 表的 Map 接口實現，非線程安全，高效，支持 null 值和 null
鍵；
2 、HashTable
線程安全，低效，不支持 null 值和 null 鍵；
3 、LinkedHashMap
是 HashMap 的一個子類，保存了記錄的插入順序；
4 、SortMap 接口
5、TreeMap，能夠把它保存的記錄根據鍵排序，默認是鍵值的升序排序
（三） Set接口有兩個實現類
1 HashSet
底層是由 Hash Map 實現，不允許集合中有重複的值，使用該方式時需要重寫 equals()和 hash Code()方法；
2 LinkedHashSet
繼承於 HashSet，同時又基於 LinkedHashMap 來進行實現，底層使用的是 LinkedHashMap
三、List、Set、Map區別
- List 集合中對象按照索引位置排序，可以有重複對象，允許按照對象在集合中的索引位置檢索對象，例如通過list.get(i)方法來獲取集合中的元素；
- Map 中的每一個元素包含一個鍵和一個值，成對出現，鍵對象不可以重複，值對象可以重複；
- Set 集合中的對象不按照特定的方式排序，並且沒有重複對象，但它的實現類能對集合中的對象按照特定的方式排序，例如 Tree Set 類，可以按照默認順序，也可以通過實現 Java.util.Comparator< Type >接口來自定義排序方式。
四、補充知識
（一）、HashMap 和 HashTable的區別？
1、HashMap 是線程不安全的,HashMap 是一個接口,是 Map的一個子接口,是將鍵映射到值得對象,不允許鍵值重複,允許空鍵和空值;由於非線程安全, HashMap的效率要較 HashTable 的效率高一些。HashMap的初始容量和負載因子決定，初始容量16，負載因子0.75。噹噹前大小和當前容量的比例超過了擴容因子，就會擴容，擴容後大小爲 一倍。即每次爲2n
2、HashTable 是線程安全的一個集合,不允許 null 值作爲一個 key 值或者 Value 值;HashTable 是 sychronize(同步化),多個線程訪問時不需要自己爲它的方法實現同步,而 HashMap 在被多個線程訪問的時候需要自己爲它的方法實現同步; 目前不用HashTable，需要線程安全時候用ConcurrentHashMap（分段鎖）替代HashTable。HashTable初始容量爲11，每次擴容2n+1
（二）HashMap和HashSet的區別
（三）ArrayList和LinkedList的區別
答：ArrayList的底層數據結構爲數組，增刪慢、查詢快，線程不安全，效率高。
LinkedList的底層數據結構爲鏈表，增刪快、查詢慢，線程不安全，效率高。
備註：一個對象可以被反覆存儲進List中，每調用一次add方法，這個對象就被插入進集合中一次，其實，並不是把這個對象本身存儲進了集合中，而是在集合中用一個索引變量指向這個對象，當這個對象被add多次時，即相當於集合中有多個索引指向了這個對象。
（四）ArrayList與Vector的區別？
答：Vector底層數據結構爲數組，增刪慢、查詢快，線程安全，效率低，每次擴容爲原來數組的2倍。
ArrayList底層數據結構爲數組，增刪慢、查詢快，線程不安全，效率高，每次擴容爲原來數組的1.5倍。
（五） ArrayList的底層是數組，數組的名稱是什麼？類型是什麼？
答：名稱是elementData，類型是Object[]，所以ArrayList裏面可以存放任意類型的元素。
（六） ArrayList底層數組的默認初始化容量是多少？當超出這個大小時，每次擴容是多少？
答：默認初始化容量是10。當超出這個大小時，每次擴容1.5倍。
（七）當向ArrayList集合中添加元素時需要調用add()方法，add()方法的執行流程是怎樣的？
答：調用add()方法時，add()方法首先調用ensureCapacityInternal()來判斷elementData數組容量是否足夠，ensureCapacityInternal()之所以能夠判斷，是因爲它內部調用了ensureExplicitCapacity()方法，這個方法纔是真正判斷elementData數組容量是否夠用的關鍵方法。如果容量足夠，則直接將元素添加到ArrayList中；如果容量不夠，則ensureExplicityCapacity()方法內部會調用grow()方法來對數組進行擴容。擴容成功之後，再將元素添加到ArrayList擴容之後的新數組中。
（八）在調用ArrayList的remove(int index)方法時，執行流程是怎樣的？
答：首先判斷index是否合理，如果合理的話，會調用System.arraycopy()方法把指定下標到數組末尾的元素向前移動一個單位，並且會把數組最後一個元素設爲null。這樣是爲了方便GC回收。
（九） ArrayList在調用get(int index)方法查詢的時候，執行流程是怎樣的？
答：首先判斷index是否合理，然後調用elementData()方法，elementData()方法返回根據index查到的具體的元素。注意：這裏的返回值都經過了向下轉型（Object -> E）。
（十）ArrayList的大小是如何自動增加的？你能分享一下你的代碼嗎？
答：當向ArrayList中增加一個對象的時候，Java首先會判斷ArrayList的底層數組elementData是否還有足夠的空間來存儲這個對象，如果有，就直接存，如果沒有，就會基於原有的數組擴容出一個1.5倍的新數組，並將數據全部複製到新數組中。
注意：新建了一個數組，舊數組的對象被複制到了新的數組中，並且現有的數組引用指向新的數組。
（十一）什麼情況下你會使用ArrayList？什麼情況下你會選擇LinkedList？
答：當對數據的主要操作爲索引或只在集合的末端增加、刪除數據時，使用ArrayList效率比較高；當對數據的操作主要爲指定位置的插入或刪除操作時，使用LinkedList效率比較高。
（十二）. ArrayList的時間複雜度是多少？
答：當修改、查詢或者只在數組末尾增、刪時，時間複雜度爲O(1)；對指定位置的元素進行增、刪時，時間複雜度爲O(n)。
（十三）HashSet中調用add()時不允許重複原理
答：HashSet底層由HashMap實現，插入的元素被當做是HashMap的key，value默認爲一個固定的Object，根據hashCode值來確定在集合中的位置，在添加元素時，先判斷key的hashCode值是否相同，如果相同，則調用equals()、==進行判斷，若相同則覆蓋原有元素；如果不同，則直接向Map中添加元素；
（十四）HashMap執行put（）方法時候的原理
答：
情況一：調用該元素鍵的equals方法與該位置上元素的鍵進行比較，如果返回ture則視新鍵與已經存在的鍵相同，用新值去更新舊值，然後put方法返回舊值
情況二：調用該元素鍵的equals方法與該位置上元素的鍵進行比較，如果返回false則新鍵與已經存在的鍵不相同，任然可以將新的元素存儲在該位置。
五、List、set、Map的遍歷
（一）遍歷形式
list可用for、forEach、Iterator遍歷
Set只能用迭代器遍歷
Map可用for、forEach、Iterator遍歷
（二）數組轉換爲集合在用迭代器輸出
Int [] ={1,2,3,4,5,6};
List list=new ArrayList(Arrays.asList(arr));
Iterator it=list.iterator();
while(it.hasNext()) {
System.out.println(it.next());
}
(三)遍歷Map的方式
Map<Integer,String> map = new HashMap<Integer,String>();
方式一：只能遍歷value，不能遍歷key
// System.out.println(m.size());
// for(String s:m.values()) {
// System.out.println(s);
// }
方式二：（推薦使用，尤其在大量數據操作的時候）
// for(Map.Entry<Integer, String> v:m.entrySet()) {
// System.out.println("鍵："+v.getKey()+","+"值:"+v.getValue());
// }
方式三:使用map中的entrySet()方式，將map轉換爲set利用迭代器迭代
// Iterator<Entry<Integer, String>> map1it=m.entrySet().iterator();
// while(map1it.hasNext())
// {
// Map.Entry<Integer, String> entry=(Entry<Integer, String>) map1it.next();
// System.out.println("Key: "+entry.getKey()+" Value: "+entry.getValue());
// }
方式四：根據key二次取值，
// for(Integer key:m.keySet()) {
// System.out.println("鍵："+key+","+"值:"+m.get(key));
// }