• Collection
Collection是基本的集合接口,一个Collection代表一组Object,即Collection的元素(Elements)。一些Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。Java SDK不提供直接继承自Collection的类,Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。
所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数:无参数的构造函数用于创建一个空的Collection,有一个Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection,这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后一个构造函数允许用户复制一个Collection。
虽然返回的是boolean,但不是表示添加成功与否,这个返回值表示的意义是add()执行后,集合的内容是否改变了(就是元素的数量、位置等有无变化)。类似的addAll,remove,removeAll,remainAll也是一样的。

用Iterator模式实现遍历集合
Collection有一个重要的方法:iterator(),返回一个Iterator(迭代器),用于遍历集合的所有元素。Iterator模式可以把访问逻辑从不同的集合类中抽象出来,从而避免向客户端暴露集合的内部结构。典型的用法如下:
Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代器while(it.hasNext()) {
Object obj = it.next(); // 得到下一个元素
}
不需要维护遍历集合的“指针”,所有的内部状态都由Iterator来维护,而这个Iterator由集合类通过工厂方法生成。
每一种集合类返回的Iterator具体类型可能不同,但它们都实现了Iterator接口,因此,我们不需要关心到底是哪种Iterator,它只需要获得这个Iterator接口即可,这就是接口的好处,面向对象的威力。
要确保遍历过程顺利完成,必须保证遍历过程中不更改集合的内容(Iterator的remove()方法除外),所以,确保遍历可靠的原则是:只在一个线程中使用这个集合,或者在多线程中对遍历代码进行同步。
由Collection接口派生的两个接口是List和Set。

  • List接口
List是有序的Collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引(元素在List中的位置,类似于数组下标)来访问List中的元素,这类似于Java的数组。和下面要提到的Set不同,List允许有相同的元素。
除了具有Collection接口必备的iterator()方法外,List还提供一个listIterator()方法,返回一个ListIterator接口,和标准的Iterator接口相比,ListIterator多了一些add()之类的方法,允许添加,删除,设定元素,还能向前或向后遍历。
实现List接口的常用类有LinkedList,ArrayList,Vector和Stack。

  • LinkedList类
LinkedList实现了List接口,允许null元素。此外LinkedList提供额外的get,remove,insert方法在LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈(stack),队列(queue)或双向队列(deque)。



注意:LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List,则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List:

List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(…));

  • ArrayList类
ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素,包括null。ArrayList没有同步。
size,isEmpty,get,set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数,添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。
每个ArrayList实例都有一个容量(Capacity),即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加,但是增长算法并没有定义。当需要插入大量元素时,在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。
和LinkedList一样,ArrayList也是非同步的(unsynchronized)。

  • Vector类
Vector非常类似ArrayList,但是Vector是同步的。由Vector创建的Iterator,虽然和ArrayList创建的Iterator是同一接口,但是,因为Vector是同步的,当一个Iterator被创建而且正在被使用,另一个线程改变了Vector的状态(例如,添加或删除了一些元素),这时调用Iterator的方法时将抛出ConcurrentModificationException,因此必须捕获该异常。

  • Stack 类
Stack继承自Vector,实现一个后进先出的堆栈。Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop方法,还有peek方法得到栈顶的元素,empty方法测试堆栈是否为空,search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。

  • Set接口
Set是一种不包含重复的元素的Collection,即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false,Set多有一个null元素。
很明显,Set的构造函数有一个约束条件,传入的Collection参数不能包含重复的元素。
请注意:必须小心操作可变对象(Mutable Object)。如果一个Set中的可变元素改变了自身状态导致Object.equals(Object)=true将导致一些问题。

  • Map接口
请注意,Map没有继承Collection接口,Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key,每个key只能映射一个value。Map接口提供3种集合的视图,Map的内容可以被当作一组key集合,一组value集合,或者一组key-value映射。

  • Hashtable类
Hashtable继承Map接口,实现一个key-value映射的哈希表。任何非空(non-null)的对象都可作为key或者value。
添加数据使用put(key, value),取出数据使用get(key),这两个基本操作的时间开销为常数。
Hashtable通过initial capacity和load factor两个参数调整性能。通常缺省的load factor 0.75较好地实现了时间和空间的均衡。增大load factor可以节省空间但相应的查找时间将增大,这会影响像get和put这样的操作。
使用Hashtable的简单示例如下,将1,2,3放到Hashtable中,他们的key分别是”one”,”two”,”three”:
Hashtable numbers = new Hashtable();
numbers.put(“one”, new Integer(1));
numbers.put(“two”, new Integer(2));
numbers.put(“three”, new Integer(3));
要取出一个数,比如2,用相应的key:
Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);
System.out.println(“two = ” + n);
由于作为key的对象将通过计算其散列函数来确定与之对应的value的位置,因此任何作为key的对象都必须实现hashCode和equals方法。
hashCode和equals方法继承自根类Object,如果你用自定义的类当作key的话,要相当小心,按照散列函数的定义,如果两个对象相同,即obj1.equals(obj2)=true,则它们的hashCode必须相同,但如果两个对象不同,则它们的hashCode不一定不同,如果两个不同对象的hashCode相同,这种现象称为冲突,冲突会导致操作哈希表的时间开销增大,所以尽量定义好的hashCode()方法,能加快哈希表的操作如果相同的对象有不同的hashCode,对哈希表的操作会出现意想不到的结果(期待的get方法返回null),要避免这种问题,只需要牢记一条:要同时复写equals方法和hashCode方法,而不要只写其中一个。
Hashtable是同步的。

  • HashMap类
HashMap和Hashtable类似,不同之处在于HashMap是非同步的,并且允许null,即null value和null key。,但是将HashMap视为Collection时(values()方法可返回Collection),其迭代器操作时间开销和HashMap的容量成比例。因此,如果迭代操作的性能相当重要的话,不要将HashMap的初始化容量设得过高,或者load factor过低。

  • WeakHashMap类
WeakHashMap是一种改进的HashMap,它对key实行“弱引用”,如果一个key不再被外部所引用,那么该key可以被GC回收。

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。
如果程序在单线程环境中,或者访问仅仅在一个线程中进行,考虑非同步的类,其效率较高,如果多个线程可能同时操作一个类,应该使用同步的类。
要特别注意对哈希表的操作,作为key的对象要正确复写equals和hashCode方法。
尽量返回接口而非实际的类型,如返回List而非ArrayList,这样如果以后需要将ArrayList换成LinkedList时,客户端代码不用改变。这就是针对抽象编程。

大公司喜欢问的Java集合类面试题的更多相关文章

  1. 大公司最喜欢问的Java集合类面试题

    看了一些所谓大公司的JAVA面试问题,发现对于JAVA集合类的使用都比较看重似的,而自己在这方面还真的是所真甚少,抽空也学习学习吧. java.util包中包含了一系列重要的集合类,而对于集合类,主要 ...

  2. 公司最喜欢问的Java集合类

    java.util包中包含了一系列重要的集合类,而对于集合类,主要需要掌握的就是它的内部结构,以及遍历集合的迭代模式. 接口:Collection Collection是最基本的集合接口,一个Coll ...

  3. 一招破解 Java 集合类面试题

    今日招式:Java集合类面试题 Java集合类绝对是我们的老朋友了,Java技术江湖里,谁人不知,谁人不晓,它的使用率非常高,使用难度却也不大,这也导致了很多人对它不屑一顾,殊不知其中却暗藏玄机,今天 ...

  4. 大公司c#&.net转型java的原因有哪些?

    历来就听说有编程语言“鄙视链”的说法,而如今月经贴上的那些事儿,还真让我给遇到了. 以下内容来自知乎,纯属扯淡,易引发口水战,看完勿人身攻击. 目的给盲目的公司决策者.开发人员科普下,有个客观清醒的认 ...

  5. 大厂必问的Java集合面试题

    本文目录: 常见的集合有哪些? List .Set和Map 的区别 ArrayList 了解吗? ArrayList 的扩容机制? 怎么在遍历 ArrayList 时移除一个元素? Arraylist ...

  6. 面试3——java集合类面试题总结

    1.总结一下啊hashmap和hashtable的知识点? 1)关于hashmap的说法 HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构,在jdk1.8中添加了红黑树.HashMap底层结构是一个数 ...

  7. Java集合类面试题

    java.util包中包含了一系列重要的集合类,而对于集合类,主要需要掌握的就是它的内部结构,以及遍历集合的迭代模式. 1.Java集合框架是什么?说出一些集合框架的优点? 每种编程语言中都有集合,最 ...

  8. Java集合类笔试题

    介绍Collection框架的结构 Collection接口是单值存放的最大父接口,可以向其中保存多个单值的数据(所谓单值就是指集合中的每个元素都是一个对象).其子接口主要有:List.Set.Que ...

  9. [转载] JAVA面试题和项目面试核心要点精华总结(想进大公司必看)

    JAVA面试题和项目面试核心要点精华总结(想进大公司必看) JAVA面试题和项目面试核心要点精华总结(想进大公司必看)

随机推荐

  1. 【博客美化】添加github图标

    <a href="https://github.com/cai3231" target="_blank"> <img style=" ...

  2. css 精灵图的使用

    精灵图的使用 1.给一个容器定义一个大小(宽高) 2.引入背景图 3.定位到自己你想要的图片位置 例如:  background-position: 0 0;  background-position ...

  3. [Redis] Redis的基本数据结构

    key-value 通过key获取或设置value SET key value GET key SET server:name "fido" GET server:name SET ...

  4. robotframework框架 - seleniumLibrary 关键字解读-全攻略

    在robotframework当中,要实现web自动化,则需要使用SeleniumLibrary这个库. 目前版本中,有180+关键字.随着版本的更新,关键字的个数和名字也会有所变动. 在网上没有找到 ...

  5. 利用shell脚本个性化运行jar任务

    利用shell脚本可以个性化运行jar任务,废话不多说,直接上代码: #!/bin/bash APP_PATH=/root/bigdata/jars/data_migration_from_sqlse ...

  6. Spring系列(六):Spring事务源码解析

    一.事务概述 1.1 什么是事务 事务是一组原子性的SQL查询,或者说是一个独立的工作单元.要么全部执行,要么全部不执行. 1.2 事务的特性(ACID) ①原子性(atomicity) 一个事务必须 ...

  7. 无意间做了个 web 版的 JVM 监控端(前后端分离 React+Spring Boot)

    之前写了JConsole.VisualVM 依赖的 JMX 技术,然后放出了一个用纯 JMX 实现的 web 版本的 JConsole 的截图,今天源码来了. 本来就是为了更多的了解 JMX,第一步就 ...

  8. 如何使用Externalizable接口自定义Java中的序列化

    Java序列化过程的缺点 我们都知道如何使用Serializable接口序列化/反序列化一个对象,并且如何使用writeObject 和readObject方法自定义序列化过程. 但是这些自定义还不够 ...

  9. Python小游戏——猜数字教程(random库教程)

    今天来开发一个简单的数字逻辑游戏,猜数字(数字炸弹) 首先开发游戏第一件事,了解需求. 猜数字游戏规则: 计算机随机生成一个指定范围的数字,由玩家来猜测, 之后计算机会根据玩家提供数字来与自己生成的数 ...

  10. ZGC深入学习

    ZGC简介 本次调研目标选取的是jdk11(long-term support)下首次亮相的zgc. zgc介绍简单翻译了zgc main page:ZGC简介 另外参考hotspot garbage ...