Java集合类知识点总结--面试要点

集合按照其存储结构可以分为两大类，分别是单列集合Collection和双列集合Map,本文主要介绍Collection

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Collection

Collection单列集合类的根接口，用于存储一系列符合某种规则的元素，它有两个重要的子接口，分别是java.util.List和java.util.Set。

其中，List的特点是元素有序、元素可重复。List接口的主要实现类有java.util.ArrayList和java.util.LinkedList.

Set的特点是元素无序，而且不可重复。Set接口的主要实现类有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，存储和取出顺序相同
2. 允许存重复元素
3. 有索引

Set子接口

1. 不允许存重复的元素
2. 没有索引

ArrayList是我们开发中非常常用的数据存储容器之一，其底层是数组实现的，我们可以在集合中存储任意类型的数据，ArrayList是线程不安全的，非常适合用于对元素进行查找，效率非常高。

ArrayList优点:

1. 因为其底层是数组，所以修改和查询效率高。
2. 可自动扩容(1.5倍)。

ArrayList缺点：

1. 插入和删除效率不高
2. 线程不安全

原理
ArrayList面试考点：

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常用方法

Collection是所有单列集合的父接口，因此在Collection中定义了单列集合(List和Set)通用的一些方法，这些方法可用于操作所有的单列集合。方法如下：

• public boolean add(E e)： 把给定的对象添加到当前集合中 。
• public void clear() :清空集合中所有的元素。
• public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。
• public boolean contains(E e): 判断当前集合中是否包含给定的对象。
• public boolean isEmpty(): 判断当前集合是否为空。
• public int size(): 返回集合中元素的个数。
• public Object[] toArray(): 把集合中的元素，存储到数组中。

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遍历集合：迭代器Iterator

在程序开发中，经常需要遍历集合中的所有元素。针对这种需求，JDK专门提供了一个接口java.util.Iterator。Iterator接口也是Java集合中的一员，但它与Collection、Map接口有所不同，Collection接口与Map接口主要用于存储元素，而Iterator主要用于迭代访问（即遍历）Collection中的元素，因此Iterator对象也被称为迭代器。

想要遍历Collection集合，那么就要获取该集合迭代器完成迭代操作，下面介绍一下获取迭代器的方法：

• public Iterator iterator(): 获取集合对应的迭代器，用来遍历集合中的元素的。

下面介绍一下迭代的概念：

• 迭代：即Collection集合元素的通用获取方式。在取元素之前先要判断集合中有没有元素，如果有，就把这个元素取出来，继续在判断，如果还有就再取出出来。一直把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。

Iterator接口的常用方法如下：

• public E next():返回迭代的下一个元素。
• public boolean hasNext():如果仍有元素可以迭代，则返回 true。

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遍历集合or数组：增强foreach

增强for循环(也称for each循环)是JDK1.5以后出来的一个高级for循环，专门用来遍历数组和集合的。它的内部原理其实是个Iterator迭代器，所以在遍历的过程中，不能对集合中的元素进行增删操作。

for(元素的数据类型  变量 : Collection集合or数组){ 
  	//写操作代码
}

tips: 新for循环必须有被遍历的目标。目标只能是Collection或者是数组。foreach仅仅作为遍历操作出现。

迭代器和foreach的遍历code

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
/* 创建集合：遍历集合的两种方法
  （1）使用迭代器遍历：
* （2）增强for()循环遍历集合或者数组：
* */
public class Demo2Iterator{
    public static void main(String[] args) {
        //（1）创建集合
        Collection<String> coll = new ArrayList<>();
        coll.add("hello");
        coll.add("world");
        coll.add("!");
        //（2）多态：通过结合对象获取迭代器对象
        Iterator<String> iterator = coll.iterator();
        //迭代器遍历集合
        while(iterator.hasNext()){ //判断 迭代器中是否还有元素
            System.out.println(iterator.next()); //有元素则获取
        }

        //（3）增强for循环遍历该集合
        for (String s:coll) {
            System.out.println(s); //内部原理其实还是一个迭代器
        }
    }

}

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不要在foreach里面进行元素的remove/add操作：

如果要进行remove操作，可以调用迭代器的 remove方法而不是 集合类的 remove 方法。因为如果列表在任何时间从结构上修改创建迭代器之后，以任何方式除非通过迭代器自身remove/add方法，迭代器都将抛出一个ConcurrentModificationException,这就是单线程状态下产生的 fail-fast 机制。

fail-fast 机制 ：多个线程对 fail-fast 集合进行修改的时，可能会抛出ConcurrentModificationException，单线程下也会出现这种情况，上面已经提到过。