Java集合類知識點總結--面試要點

集合按照其存儲結構可以分爲兩大類，分別是單列集合Collection和雙列集合Map,本文主要介紹Collection

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Collection

Collection單列集合類的根接口，用於存儲一系列符合某種規則的元素，它有兩個重要的子接口，分別是java.util.List和java.util.Set。

其中，List的特點是元素有序、元素可重複。List接口的主要實現類有java.util.ArrayList和java.util.LinkedList.

Set的特點是元素無序，而且不可重複。Set接口的主要實現類有java.util.HashSet和java.util.TreeSet。

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List子接口、Set子接口

List子接口

1. 有序的集合，存儲和取出順序相同
2. 允許存重複元素
3. 有索引

Set子接口

1. 不允許存重複的元素
2. 沒有索引

ArrayList是我們開發中非常常用的數據存儲容器之一，其底層是數組實現的，我們可以在集合中存儲任意類型的數據，ArrayList是線程不安全的，非常適合用於對元素進行查找，效率非常高。

ArrayList優點:

1. 因爲其底層是數組，所以修改和查詢效率高。
2. 可自動擴容(1.5倍)。

ArrayList缺點：

1. 插入和刪除效率不高
2. 線程不安全

原理
ArrayList面試考點：

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常用方法

Collection是所有單列集合的父接口，因此在Collection中定義了單列集合(List和Set)通用的一些方法，這些方法可用於操作所有的單列集合。方法如下：

• public boolean add(E e)： 把給定的對象添加到當前集合中 。
• public void clear() :清空集合中所有的元素。
• public boolean remove(E e): 把給定的對象在當前集合中刪除。
• public boolean contains(E e): 判斷當前集合中是否包含給定的對象。
• public boolean isEmpty(): 判斷當前集合是否爲空。
• public int size(): 返回集合中元素的個數。
• public Object[] toArray(): 把集合中的元素，存儲到數組中。

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遍歷集合：迭代器Iterator

在程序開發中，經常需要遍歷集合中的所有元素。針對這種需求，JDK專門提供了一個接口java.util.Iterator。Iterator接口也是Java集合中的一員，但它與Collection、Map接口有所不同，Collection接口與Map接口主要用於存儲元素，而Iterator主要用於迭代訪問（即遍歷）Collection中的元素，因此Iterator對象也被稱爲迭代器。

想要遍歷Collection集合，那麼就要獲取該集合迭代器完成迭代操作，下面介紹一下獲取迭代器的方法：

• public Iterator iterator(): 獲取集合對應的迭代器，用來遍歷集合中的元素的。

下面介紹一下迭代的概念：

• 迭代：即Collection集合元素的通用獲取方式。在取元素之前先要判斷集合中有沒有元素，如果有，就把這個元素取出來，繼續在判斷，如果還有就再取出出來。一直把集合中的所有元素全部取出。這種取出方式專業術語稱爲迭代。

Iterator接口的常用方法如下：

• public E next():返回迭代的下一個元素。
• public boolean hasNext():如果仍有元素可以迭代，則返回 true。

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遍歷集合or數組：增強foreach

增強for循環(也稱for each循環)是JDK1.5以後出來的一個高級for循環，專門用來遍歷數組和集合的。它的內部原理其實是個Iterator迭代器，所以在遍歷的過程中，不能對集合中的元素進行增刪操作。

for(元素的數據類型  變量 : Collection集合or數組){ 
  	//寫操作代碼
}

tips: 新for循環必須有被遍歷的目標。目標只能是Collection或者是數組。foreach僅僅作爲遍歷操作出現。

迭代器和foreach的遍歷code

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
/* 創建集合：遍歷集合的兩種方法
  （1）使用迭代器遍歷：
* （2）增強for()循環遍歷集合或者數組：
* */
public class Demo2Iterator{
    public static void main(String[] args) {
        //（1）創建集合
        Collection<String> coll = new ArrayList<>();
        coll.add("hello");
        coll.add("world");
        coll.add("!");
        //（2）多態：通過結合對象獲取迭代器對象
        Iterator<String> iterator = coll.iterator();
        //迭代器遍歷集合
        while(iterator.hasNext()){ //判斷 迭代器中是否還有元素
            System.out.println(iterator.next()); //有元素則獲取
        }

        //（3）增強for循環遍歷該集合
        for (String s:coll) {
            System.out.println(s); //內部原理其實還是一個迭代器
        }
    }

}

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不要在foreach裏面進行元素的remove/add操作：

如果要進行remove操作，可以調用迭代器的 remove方法而不是 集合類的 remove 方法。因爲如果列表在任何時間從結構上修改創建迭代器之後，以任何方式除非通過迭代器自身remove/add方法，迭代器都將拋出一個ConcurrentModificationException,這就是單線程狀態下產生的 fail-fast 機制。

fail-fast 機制 ：多個線程對 fail-fast 集合進行修改的時，可能會拋出ConcurrentModificationException，單線程下也會出現這種情況，上面已經提到過。