Java集合（Collection）简介

Collection(集合)

Collection：

• List ： Vector， ArrayList ， LinkedList
• Set ： HashSet， TreeSet

List 元素是有序的、可重复

有序的 collection，可以对列表中每个元素的插入位置进行精确地控制。

可以根据元素的整数索引（在列表中的位置）访问元素，并搜索列表中的元素。

可存放重复元素，元素存取是有序的。

Vector ： 底层数据结构是数组结构，线程安全，但速度慢，已被ArrayList替代。

ArrayList ：线程不安全，查询速度快，底层数据结构是数组结构。

LinkedList ：线程不安全。增删速度快，底层数据结构是列表结构。

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Set(集合) 元素无序的、不可重复。

取出元素的方法只有迭代器。不可以存放重复元素，元素存取是无序的。

HashSet：线程不安全，存取速度快。依赖的是元素的hashCode方法和euqals方法，保证元素唯一性。

TreeSet：线程不安全，可以对Set集合中的元素进行排序。通过compareTo或者compare方法中的来保证元素的唯一性。元素是以二叉树的形式存放的。

HashMap，HashSet,ArrayList都不具备线程安全。

可以用 Set s=Collections.synchronizedSet(new Hashset<…>());
Map m=Collections.synchronizedMap(new HashMap<…>());
List l=Collections.synchronizedList(new ArrayList<…>());

获得被同步后的版本。

Iterator:迭代器

它是Java集合的顶层接口（不包括 map 系列的集合，Map接口 是 map 系列集合的顶层接口），主要包含三个重要方法：

• Object next()：返回迭代器刚越过的元素的引用，返回值是 Object，需要强制转换成自己需要的类型

• boolean hasNext()：判断容器内是否还有可供访问的元素

• void remove()：删除迭代器刚越过的元素

所以除了 map 系列的集合，我们都能通过迭代器来对集合中的元素进行遍历。

这里我们引用一个Iterator 的实现类 ArrayList 来看一下迭代器的使用：

 //产生一个 List 集合，典型实现为 ArrayList。
          List list = new ArrayList();
          //添加三个元素
          list.add("Tom");
          list.add("Bob");
          list.add("Marry");
          //构造 List 的迭代器
          Iterator it = list.iterator();
          //通过迭代器遍历元素
          while(it.hasNext()){
             Object obj = it.next();
             System.out.println(obj);
         }

Map：

• HashMap
• Hashtable
• TreeMap

Map 是一个双列集合,以键值的形式存放数据。

Hashtable:线程安全，速度快。底层是哈希表数据结构。是同步的。不允许null作为键，null作为值。

HashMap:线程不安全，速度更快。底层也是哈希表数据结构。是不同步的。允许null作为键，null作为值。替代了Hashtable.

在JDK1.6，JDK1.7中，HashMap采用位桶+链表实现，即使用链表处理冲突，同一hash值的链表都存储在一个链表里。
但是当位于一个桶中的元素较多，即hash值相等的元素较多时，通过key值依次查找的效率较低。

而JDK1.8中，HashMap采用位桶+链表+红黑树实现，
当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间。

l |–LinkedHashMap: 可以保证HashMap集合有序。存入的顺序和取出的顺序一致。

TreeMap：可以用来对Map集合中的键进行排序.

Hashtable与HashMap简单总结如下：

• 1.Hashtable是Dictionary的子类，HashMap是Map接口的一个实现类；
• 2.Hashtable中的方法是同步的，而HashMap中的方法在缺省情况下是非同步的。

即是说，在多线程应用程序中，不用专门的操作就安全地可以使用Hashtable了；
而对于HashMap，则需要额外的同步机制。
但HashMap的同步问题可通过Collections的一个静态方法得到解决：
Map Collections.synchronizedMap(Map m);
这个方法返回一个同步的Map，这个Map封装了底层的HashMap的所有方法，使得底层的HashMap即使是在多线程的环境中也是安全的。

• 3.在HashMap中，null可以作为键，也可以作为value，（key不可重复，value可重复）这样的键只有一个；因此，在HashMap中不能由get()方法来判断HashMap中是否存在某个键，而应该用containsKey()方法来判断。

集合面试题

一.Collection 和 Collections的区别

• Collection是集合类的上级接口，子接口主要有Set 和List。

• Collections是针对集合类的一个帮助类，提供了操作集合的工具方法：一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程安全化等操作。

二.集合与数组的区别

• 集合与数组都是容器，数组大小固定，只能存储相同数据类型的数据，集合大小可动态扩展，可以存储各种类型的数据；
• 集合只能存放对象，如果放一个int类型的数，集合会自动转成它的包装类再进行存储，数组可以存放基本数据类型。

转换：

数组转换为集合： Arrays.asList(数组)

集合转换为数组： 集合.toArray();

三.ArrayList和Vector的区别

（1）同步性：

Vector是线程安全的，也就是说是它的方法之间是线程同步的，而ArrayList是线程序不安全的，它的方法之间是线程不同步的。

如果只有一个线程会访问到集合，那最好是使用ArrayList，因为它不考虑线程安全，效率会高些；如果有多个线程会访问到集合，那最好是使用Vector，因为不需要我们自己再去考虑和编写线程安全的代码。

（2）数据增长：

ArrayList与Vector都有一个初始的容量大小，当存储进它们里面的元素的个数超过了容量时，就需要增加ArrayList与Vector的存储空间。

Vector默认增长为原来两倍，而ArrayList的增长为原来的1.5倍。ArrayList与Vector都可以设置初始的空间大小，Vector还可以设置增长的空间大小。

四.HashMap和Hashtable的区别

主要从三方面来说：

一.历史原因:Hashtable是基于陈旧的Dictionary类的，HashMap是Java 1.2引进的Map接口的一个实现

二.同步性:Hashtable是线程安全的，也就是说是同步的，而HashMap是线程序不安全的，不是同步的

三.值：只有HashMap可以让你将空值作为一个表的条目的key或value

五.List、Map、Set三个接口，存取元素时，各有什么特点？？？？

• 首先，List与Set具有相似性，它们都是单列元素的集合，所以，它们有一个共同的父接口，叫Collection。Set里面不允许有重复的元素，所谓重复，即不能有两个相等（注意，不是仅仅是相同）的对象 ，即假设Set集合中有了一个A对象，现在我要向Set集合再存入一个B对象，但B对象与A对象equals相等，则B对象存储不进去，所以，Set集合的add方法有一个boolean的返回值，当集合中没有某个元素，此时add方法可成功加入该元素时，则返回true，当集合含有与某个元素equals相等的元素时，此时add方法无法加入该元素，返回结果为false。Set取元素时，没法说取第几个，只能以Iterator接口取得所有的元素，再逐一遍历各个元素。

• List表示有先后顺序的集合， 注意，不是那种按年龄、按大小、按价格之类的排序。当我们多次调用add(Obj e)方法时，每次加入的对象就像火车站买票有排队顺序一样，按先来后到的顺序排序。有时候，也可以插队，即调用add(int index,Obj e)方法，就可以指定当前对象在集合中的存放位置。一个对象可以被反复存储进List中，每调用一次add方法，这个对象就被插入进集合中一次，其实，并不是把这个对象本身存储进了集合中，而是在集合中用一个索引变量指向这个对象，当这个对象被add多次时，即相当于集合中有多个索引指向了这个对象。List除了可以以Iterator接口取得所有的元素，再逐一遍历各个元素之外，还可以调用get(index i)来明确说明取第几个。

• Map与List和Set不同，它是双列的集合，其中有put方法，定义如下：put(obj key,obj value)，每次存储时，要存储一对key/value，不能存储重复的key，这个重复的规则也是按equals比较相等。取则可以根据key获得相应的value，即get(Object key)返回值为key 所对应的value。另外，也可以获得所有的key的结合，还可以获得所有的value的结合，还可以获得key和value组合成的Map.Entry对象的集合。

六.说出ArrayList,Vector, LinkedList的存储性能和特性。

• 1.ArrayList和Vector都是使用数组方式存储数据，都允许直接按序号索引元素，但是索引数据快而插入数据慢。Vector缺省情况下自动增长原来一倍的数组长度，ArrayList是原来的50%。

• 2.Vector由于使用了synchronized方法（线程安全），ArrayList非线程安全，Vector通常性能上较ArrayList差。

• 3.LinkedList使用双向链表实现存储，按序号索引数据需要进行前向或后向遍历，但是插入数据时只需要记录本项的前后项即可，所以插入速度较快查询较慢。LinkedList也是线程不安全的。

  总结：如果涉及到堆栈，队列等操作，应该考虑用List，对于需要快速插入，删除元素，应该使用LinkedList，如果需要快速随机访问元素，应该使用ArrayList。 如果要考虑到线程安全问题，可以使用Vector。

七.Collection框架中实现比较要实现什么接口

comparable/comparator

八.Set里的元素是不能重复的，那么用什么方法来区分重复与否呢? 是用==还是equals()? 它们有何区别?

= =equals（）和= =的区别= =

• = =主要用在基本数据类型及引用，来比较两个变量的值是否相等，如果一个变量只想的数据是对象类型，那么= = 比较两个变量指向的内存地址是否相同。
• equals 方法是用于比较两个独立对象的内容是否相同，就好比去比较两个人的长相是否相同，它比较的两个对象是独立的。
• ==方法决定引用值是否指向同一对象 ，equals方法在类中被覆盖，为的是当两个分离的对象的内容和类型相配的话，返回真值。

Set 里的元素是不能重复的，元素重复与否先调用hashCode方法，如果不相同，证明不相等。如果相同，再调用equals方法，如果equals方法相同，证明相等，不相同，证明不相等。

集合中是否包含某一个元素用contains来判断。

九.你所知道的集合类都有哪些主要方法？

我记的不是方法名，而是思想，我知道它们都有增删改查的方法，但这些方法的具体名称，我记得不是很清楚，对于set，大概的方法是add,remove, contains；
对于map，大概的方法就是put,remove，contains等，因为，我只要在eclispe下按点操作符，很自然的这些方法就出来了。我记住的一些思想就是List类会有get(int index)这样的方法，因为它可以按顺序取元素，而set类中没有get(int index)这样的方法。
List和set都可以迭代出所有元素，迭代时先要得到一个iterator对象，所以，set和list类都有一个iterator方法，用于返回那个iterator对象。
map可以返回三个集合，一个是返回所有的key的集合，另外一个返回的是所有value的集合，再一个返回的key和value组合成的EntrySet对象的集合，map也有get方法，参数是key，返回值是key对应的value。

十.两个对象值相同(x.equals(y) == true)，但却可有不同的hash code，这句话对不对?

对。

如果对象要保存在HashSet或HashMap中，它们的equals相等，那么，它们的hashcode值就必须相等。

如果不是要保存在HashSet或HashMap，则与hashcode没有什么关系了，这时候hashcode不等是可以的，例如arrayList存储的对象就不用实现hashcode，当然，我们没有理由不实现，通常都会去实现的。