[八股速成]Java常见集合类篇
前言
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1.集合基础知识
1.Java集合有哪几种?
Java集合类主要由两个接口Collection和Map派生出来的,
一个是 Collection
接口,主要用于存放单一元素;另一个是 Map
接口,主要用于存放键值对。对于Collection
接口,下面又有三个主要的子接口:List
、Set
和 Queue
(念q)。
2.集合的具体实现类
List
ArrayList
:Object[]
数组。Vector
:Object[]
数组。LinkedList
:双向链表(JDK1.6 之前为循环链表,JDK1.7 取消了循环)。
Map
HashMap
:JDK1.8 之前HashMap
由数组+链表组成的,数组是HashMap
的主体,链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的(“拉链法”解决冲突)。JDK1.8 以后在解决哈希冲突时有了较大的变化,当链表长度大于阈值(默认为 8)(将链表转换成红黑树前会判断,如果当前数组的长度小于 64,那么会选择先进行数组扩容,而不是转换为红黑树)时,将链表转化为红黑树,以减少搜索时间。LinkedHashMap
:LinkedHashMap
继承自HashMap
,所以它的底层仍然是基于拉链式散列结构即由数组和链表或红黑树组成。另外,LinkedHashMap
在上面结构的基础上,增加了一条双向链表,使得上面的结构可以保持键值对的插入顺序。同时通过对链表进行相应的操作,实现了访问顺序相关逻辑。Hashtable
:数组+链表组成的,数组是Hashtable
的主体,链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的。TreeMap
:红黑树(自平衡的排序二叉树)。
Set
HashSet
(无序,唯一): 基于HashMap
实现的,底层采用HashMap
来保存元素。LinkedHashSet
:LinkedHashSet
是HashSet
的子类,并且其内部是通过LinkedHashMap
来实现的。TreeSet
(有序,唯一): 红黑树(自平衡的排序二叉树)。
Queue
PriorityQueue
:Object[]
数组来实现小顶堆。DelayQueue
:PriorityQueue
。ArrayDeque
: 可扩容动态双向数组。
3.说说 List, Set, Queue, Map 四者的区别?
Java中的集合类主要由Collection和Map这两个接口派生而出,其中Collection接口又派生出三个子接口,分别是Set、List、Queue。所有的Java集合类,都是Set、List、Queue、Map这四个接口的实现类,这四个接口将集合分成了四大类,其中
- Set代表无序的,元素不可重复的集合;
- List代表有序的,元素可以重复的集合;
- Queue代表先进先出(FIFO)的队列;
- Map代表具有映射关系(key-value)的集合。
2.List
1.List有哪些类?
2.Arraylist 与 LinkedList的区别
- ArrayList的实现是基于数组,LinkedList的实现是基于双向链表;
- 对于随机访问ArrayList要优于LinkedList,ArrayList可以根据下标以O(1)时间复杂度对元素进行随 机访问,而LinkedList的每一个元素都依靠地址指针和它后一个元素连接在一起,查找某个元素的 时间复杂度是O(N);
- 对于插入和删除操作,LinkedList要优于ArrayList,因为当元素被添加到LinkedList任意位置的时 候,不需要像ArrayList那样重新计算大小或者是更新索引;
- LinkedList比ArrayList更占内存,因为LinkedList的节点除了存储数据,还存储了两个引用,一个 指向前一个元素,一个指向后一个元素
3.ArrayList扩容原理(常问)
ArrayList有三种构造方法,无参构造方法将创建一个空的ArrayList,其内部使用一个默认容量为10的空数组初始化。如果通过指定初始容量来构造ArrayList,那么会创建一个具有该初始容量的数组。第三种构造方法允许传入一个集合,并将其所有元素添加到ArrayList中。
- 无参构造方法扩容过程如下
ArrayList的底层是动态数组,默认第一次插入元素时创建大小为10的数组。当调用add方法添加一个元素时,首先会确保当前ArrayList维护的数组具有存储新元素的能力。如果数组的容量不足以存储新元素,那么就会通过grow方法进行扩容。扩容的方式是将数组的容量扩大到原来的1.5倍,然后将原数组的数据复制到新的数组中。最后,将新元素添加到数组的末尾
4. 面试题-ArrayList list=new ArrayList(10)中的list扩容几次
在ArrayList的源码中提供了一个带参数的构造方法,这个参数就是指定的集合初始长度,所以给了一个10的参数,就是指定了集合的初始长度是10,这里面并没有扩容。
3.Map相关面试题
1.Map有哪些类?
2.HashMap的底层实现(jdk1.7和jdk1.8有区别)(常问)
- jdk1.7
JDK7中的HashMap,是基于数组+链表来实现的,它的底层维护一个Entry数组。它会根据计算的hashCode将对应的KV键值对存储到该数组中,一旦发生hashCode冲突,那么就会将该KV键值对放到对应的已有元素的后面, 此时便形成了一个链表式的存储结构。
JDK7中HashMap的实现方案有一个明显的缺点,即当Hash冲突严重时,在桶上形成的链表会变得越来越长,这样在查询时的效率就会越来越低,其时间复杂度为O(N)。
- jak1.8
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