java集合类总结

最近在准备面试，复习到集合类顺便整理一下，供以后查阅。

体系结构：

Collection

List

      LinkedList

      ArrayList

     Vector

            Stack

 Set

HashSet

TreeSet

Map

Hashtable

HashMap

TreeMap

 

Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object。

Collections类:Java.util.Collections是一个工具类,仅包含静态方法，它们操作或返回集合。

 

1.List 有序列表（可以有重复元素）

ArrayList 动态数组,它是以Array方式实现的List，允许快速随机存取。

LinkedList实现一个链表，提供最佳顺序存取，适合插入和移除元素。

Vector 类似ArrayList ,同步的，线程安全。

 

ArrayList和LinkedList的区别:

（1）ArrayList是由Array所支持的基于一个索引的数据结构，所以它提供对元素的随机访问，LinkedList存储一系列的节点数据，每个节点都与前一个和下一个节点相连接，所以ArrayList比LinkedList查询快。

（2）与ArrayList相比，在LinkedList中插入、添加和删除一个元素会更快，因为在一个元素被插入到中间的时候，不会涉及改变数组的大小，或更新索引。

（3）LinkedList比ArrayList消耗更多的内存，因为LinkedList中的每个节点存储了前后节点的引用。

 

ArrayList和Vector的不同点:

（1）Vector是同步的，而ArrayList不是。然而，如果你寻求在迭代的时候对列表进行改变，你应该使用CopyOnWriteArrayList。

（2）ArrayList比Vector快，它因为有同步，不会过载。

 

Array和ArrayList有何区别？什么时候更适合用Array？

（1）Array可以容纳基本类型和对象，而ArrayList只能容纳对象。

（2）Array是指定大小的，而ArrayList大小是固定的。

（3）Array没有提供ArrayList那么多功能，比如addAll、removeAll和iterator等。

 适合用Array的场景：

（1）如果列表的大小已经指定，大部分情况下是存储和遍历它们。

（2）对于遍历基本数据类型，尽管Collections使用自动装箱来减轻编码任务，在指定大小的基本类型的列表上工作也会变得很慢。

（3）如果你要使用多维数组，使用[][]比List<List<>>更容易。

 

2.Set 集合（无序，不重复）

     HashSet 能够快速定位一个元素，要注意的是：存入HashSet中的对象必须实现HashCode()方法； 

     TreeSet 将放入其中的元素按序存放。 

 

3.Map 键值对（key不允许重复，值可以重复，无序）

    HashMap 实现一个键到值映射的哈希表，通过get(key)来获取value，允许存储空对象，而且允许键是空(一个)； 

    HashMap同步：Map m = Collections.synchronizedMap（hashMap）；

    HashTable 实现一个映象，所有的键必须非空。为了能高效的工作，定义键的类必须实现hashcode()方法和equal()方法。HashTable是同步的，线程安全的。

    TreeMap，当元素以特定的顺序进行存储。

    Properties 一般是把属性文件读入流中后，以键-值对的形式进行保存，以方便读取其中的数据。 

 

HashMap和HashTable区别：

（1）HashMap允许key和value为null，而HashTable不允许。

（2）HashTable是同步的，而HashMap不是。所以HashMap适合单线程环境，HashTable适合多线程环境。

（3）在Java1.4中引入了LinkedHashMap，HashMap的一个子类，假如你想要遍历顺序，你很容易从HashMap转向LinkedHashMap，但是HashTable不是这样的，它的顺序是不可预知的。

（4）HashMap提供对key的Set进行遍历，因此它是fail-fast的，但HashTable提供对key的Enumeration进行遍历，它不支持fail-fast。

（5）HashTable被认为是个遗留的类，如果你寻求在迭代的时候修改Map，你应该使用CocurrentHashMap。

 

 

我们能否使用任何类作为Map的key

我们可以使用任何类作为Map的key，然而在使用它们之前，需要考虑以下几点：

（1）如果类重写了equals()方法，它也应该重写hashCode()方法。

（2）类的所有实例需要遵循与equals()和hashCode()相关的规则。

（3）如果一个类没有使用equals()，你不应该在hashCode()中使用它。

（4）用户自定义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。所以String和Integer作为Map的key使用的比较多。

 

 

4.Iterator接口 

    Iterator接口位于java.util包中，它是一个对集合进行迭代的迭代器。 

    集合容器（如：List、Set、Map等）本身提供了处理元素置入和取出的方式，但是单一选取元素的方法很受限制。所以我们要用Iterator去选取容器中的元素，它将容器转换成一个序列。 

Iterator iter=Object.iterator();        

while(iter.hasNext()){   } 

 

Iterater和ListIterator的区别：

（1）我们可以使用Iterator来遍历Set和List集合，而ListIterator只能遍历List。

（2）Iterator只可以向前遍历，而LIstIterator可以双向遍历。

（3）ListIterator从Iterator接口继承，然后添加了一些额外的功能，比如添加一个元素、替换一个元素、获取前面或后面元素的索引位置。

 

hashCode()和equals()方法的重要性：

HashMap使用Key对象的hashCode()和equals()方法去决定key-value对的索引。当我们试着从HashMap中获取值的时候，这些方法也会被用到。如果这些方法没有被正确地实现，在这种情况下，两个不同Key也许会产生相同的hashCode()和equals()输出，HashMap将会认为它们是相同的，然后覆盖它们，而非把它们存储到不同的地方。同样的，所有不允许存储重复数据的集合类都使用hashCode()和equals()去查找重复，所以正确实现它们非常重要。equals()和hashCode()的实现应该遵循以下规则：

（1）如果o1.equals(o2)，那么o1.hashCode() == o2.hashCode()总是为true的。

（2）如果o1.hashCode() == o2.hashCode()，并不意味着o1.equals(o2)会为true。

 

与Java集合框架相关的使用经验：

（1）根据需要选择正确的集合类型。

（2）一些集合类允许指定初始容量，所以如果我们能够估计到存储元素的数量，我们可以使用它，就避免了重新哈希或大小调整。

（3）基于接口编程，而非基于实现编程。

（4）总是使用类型安全的泛型，避免在运行时出现ClassCastException。

（5）尽可能使用Collections工具类，或者获取只读、同步或空的集合，而非编写自己的实现。它将会提供代码重用性，它有着更好的稳定性和可维护性。

 

 

我们如何对一组对象进行排序？

对象数组，我们可以使用Arrays.sort()方法。

对象列表，我们可以使用Collections.sort()方法。

Collections内部使用数组排序方法，所有它们两者都有相同的性能，只是Collections需要花时间将列表转换为数组。

 

我们如何从给定集合那里创建一个synchronized的集合？

使用Collections.synchronizedCollection(Collection c)

根据指定集合来获取一个synchronized（线程安全的）集合。