赶紧收藏！2024 年最常见 100道 Java 基础面试题（十）-优快云博客

本文介绍了Java中的Collection接口、Collections类以及List、Set、Map三种主要接口的区别，包括它们的功能、性能特性和适用场景。

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十九、`Collection`和`Collections`有什么区别？

在Java中，Collection是一个接口，而Collections是一个包含有关Collection实例的静态方法的类。

Collection接口：
- Collection是Java集合框架的基本接口，代表一组对象，被称为单列集合。它定义了一组任何想要被当作一个整体对待的元素。
- Collection接口定义了集合操作的最基本的方法，如添加（add()）、删除（remove()）、检查包含性（contains()）等。
- Java平台提供了几个Collection接口的实现，包括List和Set。List是有序的Collection，而Set是一个不允许重复元素的Collection。
Collections类：
- Collections是一个包含静态方法的类，这些方法操作和返回Collection实例，但不本身实例化Collection接口。
- Collections类提供了一系列有用的静态方法，如排序（sort()）、搜索（binarySearch()）、混排（shuffle()）、反转（reverse()）和填充（fill()）等。
- Collections类还包含一些不能在Collection接口中找到的辅助方法，如比较器（Comparator）相关的工具方法。

示例代码：

import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.ArrayList;

public class CollectionVsCollections {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用Collection接口
        Collection<String> collection = new ArrayList<>();
        collection.add("Java");
        collection.add("Python");

        // 使用Collections类中的静态方法
        Collections.sort(collection); // 排序集合
        Collections.shuffle(collection); // 混排集合
        int binarySearchResult = Collections.binarySearch(collection, "Java"); // 二分查找
    }
}

总结：

Collection是一个定义了一组对象操作的接口，是各种集合类型的父接口。
Collections是一个提供了一系列静态方法的类，用于操作Collection对象，如排序、搜索等。
在编写Java程序时，选择使用Collection接口还是Collections类取决于具体的操作需求。

二十、`List`、`Set`、`Map`之间的区别是什么？

这些是Java集合框架中的三个主要接口，它们各自有不同的特点和用途：

List接口：
- List是一个有序的集合，可以包含重复的元素。
- 它允许通过索引来访问集合中的元素，并且每个元素都有一个顺序位置。
- List接口的两个主要实现是ArrayList和LinkedList。ArrayList提供快速的随机访问，而LinkedList提供快速的插入和删除操作。
Set接口：
- Set是一个不允许重复元素的集合，即每个元素都是唯一的。
- 它也是无序的，但某些实现（如TreeSet）可以按照自然顺序或提供的Comparator来维护元素的排序。
- Set接口的常见实现包括HashSet、LinkedHashSet和TreeSet。
Map接口：
- Map不是集合，而是键值对的集合，它存储两个对象，即每个键最多只能映射到一个值。
- 键（Key）在Map中是唯一的，而值（Value）可以有多个相同的。
- Map接口不提供对元素的顺序保证，但某些实现（如LinkedHashMap）可以保持插入顺序。
- Map接口的常见实现包括HashMap、LinkedHashMap和TreeMap。

性能特性：

List提供快速的随机访问，适合频繁按索引查找的场景。
Set提供快速的查找和添加操作，适合需要保证元素唯一性的场景。
Map提供键值对的存储和检索，适合需要映射关系的场景。

使用场景：

当需要维护元素的插入顺序时，使用List。
当需要存储不重复的元素集合时，使用Set。
当需要根据键来快速查找、添加或删除元素时，使用Map。

示例代码：

import java.util.*;

public class CollectionExamples {
    public static void main(String[] args) {
        // List示例
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Java");
        list.add(1, "Python"); // 在索引1的位置插入"Python"
        System.out.println(list.get(1)); // 获取索引1的元素，输出"Python"

        // Set示例
        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        set.add(10);
        set.add(20);
        boolean contains = set.contains(10); // 检查10是否存在，输出true

        // Map示例
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("age", 30);
        map.put("score", 95);
        Integer value = map.get("age"); // 通过键"age"获取对应的值，输出30
    }
}

总结：