Java集合总结

最新推荐文章于 2022-08-16 18:25:23 发布

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文章标签： java 数据结构

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Java集合

Java中的集合类主要有:set,list,map。

ArrayList

ArrayList是list集合中常用的list类，其内部是由数组实现的，它擅长对元素的修改和查找，但不适合对元素的增加和删除，因为增加删除一个元素都需要对数组进行复制和移动。
ArrayList是线程不安全，允许同一时刻多个线程同时访问一个共用的元素。
当容量不够时,ArrayList的容量 = 当前容量*1.5 + 1的扩容机制扩容。

Vector(数组实现，线程同步)

Vector与ArrayList都是通过数组实现，但不同的是Vector实现了线程同步，即同一时刻只能由一个线程访问共有元素，保证了线程安全，但实现线程同步会导致相对于ArrayList对元素修改和删除速度相对较慢。
当容量不够时，Vector默认按一倍扩容机制扩容。

LinkedList(链表)

HashSet(Hash表)

HashSet存储元素的顺序不是按存入元素的顺序来存储元素，而是按照哈希值通过一定算法计算出一个索引值来存储元素，当然取元素也是按照这个方法来取元素，而哈希值是通过HashCode()方法来获取的。
HashSet判断两个元素是否为同一个元素的方法是:先通过判断两个元素的哈希值是否相同，若两个元素的哈希值相同再进一步比较equals()方法，如果equals()方法的是true则视为同一元素如果equals()方法返回的是false则视为不同元素。
HashSet的底层其实是HashMap。

TreeSet(二叉树)

TreeSet是使用二叉树的原理对新add中的对象进行排序，每增加一个对象都会进行排序，将对象插入指定二叉树的位置。
Integer和String对象都可以进行默认的TreeSet排序，而自定义的对象是不可以的，自定义的类必须实现Comparable接口，并重写compareTo()方法，才可以正常使用。

HashMap(数组+链表+红黑树)

HashMap根据key的哈希值通过一定算法计算出一个合理的索引来存储数据。大多数情况下可以直接定位到它的值，因而具有很快的访问速度，但是遍历顺序确实不确定的。
HashMap最多只允许一条记录的key为null，允许多条记录的值为null。
HashMap是线程不安全的，如果同一时刻多个线程同时访问，会导致数据不一致。
当HashMap的数组大小大于64以及当某个链表长度大于等于8是时该链表将会转化为红黑树(当然这只是再Java8之后的版本才有的红黑树)。
HashMap的数组大小是按照两倍扩容机制进行扩容。

因此再Java8中，当数组长度大于等于64且链表长度大于等于8以后会将链表转化为红黑树，在这些位置进行查找的时候可以降低时间复杂度为O(logN)。

ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap其实和HashMap思路差不多，但支持并发操作。
整个ConcurrentHashMap由一个个Segment组成，Segment组成，Segment代表"部分"或"一段"的意思，所以将其描述为分段锁。
3.ConcurrentHashMap是一个Segment数组,Segment通过继承ReentrantLock来进行加锁，所以每次需要加锁锁住的是一个Segment,这样只要保证每个Segments是线程安全的，也就实现了全局线程安全。
ConcurrentHashMap在Java8之后的底层结构和HashMap大同小异。

TreeMap(可排序)

TreeMap实现SortedMap接口，能够把它保存的记录根据键排序，默认是按键值的升序排序，也可以指定排序的比较器，当用Interator遍历TreeMap时，得到的记录是排过序的。
如果使用排序的映射建议使用TreeMap。
在使用TreeMap时，key必须实现Comparable接口或者在构造TreeMap传入自定义的Comparator,否则会在运行时抛出 java.lang.ClassCastException 类型的异常。