java-----集合-优快云博客

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1.集合概况

1.1 接口

顶级接口：Collection和map接口，Collection接口存储的单个对象，map存储的使key-value键值对对象
Collection顶级接口下的子接口：

1.list接口：存储的数据有序且重复
2.set接口：存储的数据使无序的且不能重复
3.Queue接口：多使用优先级处理

1.2 List接口

List接口实现类共有特征：
1.数据有序
2.数据可以重复
3.数据可以为null

1.2.1 ArrayList类

1.基本特点：

数据插入有序
数据是可以重复的
存储的数据可以为null
数据结构为数组
集合可以自动扩大

2.自定义实现
3.源码剖析（JDK版本基于1.7实现）：

继承关系
属性即默认值
构造函数
底层数据结构
扩容机制
常用方法：add（）、remove（）、get（）
4.应用场景
（数据是有序/数据可以重复/数据是可以存储空）在查询较高的场景

1.2.2 LinkedList类

1.基本特点

底层是通过链表实现

2.源码剖析：

结构：采用的是双向链表
插入节点Node，删除节点

3.应用场景
（数据是有序/数据可以重复/数据是可以存储空）在修改比较高的场景下

1.2.3 Vector类

线程安全集合类
与ArrayL也是通过数组实现的，Vector支持线程的同步

2.Map接口

2.1 HashMap类

1.特点：

底层数据结构是hash表（数组+链表）
元素重复问题：（key是不能重复，value可重复）
元素有序问题：插入时无序的
元素是否可以为空：key和value都可以为空
默认大小：16
扩容大小：2倍关系扩容

2.重点

元素如何插入？add（）
如何移除元素？remove（）

3.应用场景
数据统计场景

2.2 LinkedHashMap类

1.特点：

底层数据结构是哈希表
继承自HashMap：具有HashMap所有的特点
数据有序：插入有序，访问有序

2.重点：
如何做到数据有序？添加两个属性：维护一个双向的链表接口
3.应用场景
数据统计且数据有序（统计数据出现的次数且如果数据次数相等按照插入顺序）

2.3 HashTable类

1.特点：

底层数据结构是哈希表
数据重复问题：（key不能重复，value可以重复）
元素是否可以为null：key和value都不能为null
数据有序问题：数据无序
线程安全：HashTable是线程安全的
默认大小：11
扩容大小：2倍+1

2.HashMap和HashTable和ConcurrentHashMap的区别？

HashMap线程不安全，数组+链表+红黑树
HashTable线程安全，锁住整个对象，数组+链表
ConcurrentHashMap线程安全，CAS+同步锁，数组+链表+红黑树
HashMap的key、value均可为null。而其他的两个类不支持
3.应用场景：数据统计问题（考虑线程安全问题时只能用该集合）

2.4 WeakHashMap类

1.特点：

数据随着时间推移会消失或减少

2.java中四种引用

强引用（strong）：强引用所作用对象在内存不足抛出OOM的问题时都不会回收作用的对象
软引用（soft）：当内存不足时，在发生GC操作时，软引用所作用的对象会被回收
弱引用（weak）：只要发生GC操作，无论内存是否充足，弱引用所作用对象会被回收
虚引用（phantom）：和对象的生命周期无关，主要是来提醒对象被回收

3.应用场景：在内存紧张情况下，将非关键信息存放在该集合中

2.5 TreeMap类

1.特点：

数据会按照属性的特征进行排序
底层的数据结构：使用红黑树

2.应用场景
数据排序

3.set接口

3.1 HashSet类

1.特点：

HashSet实现基于HashMap：具有HashMap 所有特点
数据不能重复
可以存储null值
数据是无序的

2.重点：
如何通过HashMap实现HashSet?
HashMap中存储key-value键值对，set接口的实现类都是存储单种类型的元素，set的实现中使用了HashMap中的key来存储元素，Value值给定的是一个Object对象填充。
3.应用场景
数据去重场景

3.2 LinkedHashSet类

1.特点

LinkedHashSet是基于LinkedHashMap实现的
元素是不能重复的
可以存储null值
数据是有序的（插入和访问有序）
2.应用场景
数据去重且数据有序

3.3 TreeSet类

1.特点：

TreeSet是基于TreeMap实现的
数据元素是按照属性进行排序的
2.应用场景
数据去重且按照属性特征大小排序

4.Queue接口

4.1 PriorityQueue类

1.特点

底层数据结构是堆结构，默认是小根堆
优先级队列保证取出的数据都是队列最小/最大的
2.重点：
小根堆的插入元素和删除元素的移动过程
3.应用场景
Top k 问题

5.其他

5.1迭代器（Iterator）

5.1.1迭代器介绍

迭代器提供了一种访问集合/容器的访问方式，而不用暴露容器内部实现细节，是一种设计模式

5.1.2 迭代器的使用（3个方法）

1.next（）：获取当前元素
2.hasNext（）：判断是否有下一个元素
3.remove（）：删除当前元素

5.1.3 自定义迭代器

1.集合要具有迭代器功能需要在集合类上实现Iterable接口，该接口就含有iterator（）方法
2.自定义类该类实现Iterable接口，该接口是包含迭代器三个方法
3.在iterator（）方法中实现实例化第二部自定义类

5.1.4 扩展点

1.Iterable接口在所有集合中都可以使用，ListIterable是List接口下特有的迭代器
2.Map接口中的迭代器使用：以键值对（entrySet方法）、以键形式（keys方法）、以值形式（Value）遍历
3.在通过迭代器遍历时删除抛出ConcurrentModificationException异常问题