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Java容器主要包括 Collection 和 Map 两种，Collection 存储着对象的集合，而 Map 存储着键值对（两个对象）的映射表。

常用容器目录

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Collection和Collections的区别

  • Collection是集合类的上层接口，继承他的接口主要有Set和List
  • Collections是针对于集合类的一个帮助类，他提供了一系列的静态方法实现对集合的搜索、排序、线程安全化等操作。

map的分类和常见的情况

  • java.util.Map接口主要用于存储键值对，根据键得到值，因此不允许键重复，但允许值重复，它有四个实现类：
    • Hashmap:根据键的hashCode值存储数据，具有很快的访问速度，遍历时，具有很快的访问速度，但取得的速度是随机的。Hashmap不支持线程的同步,多个线程同时读取会导致数据的不一致，若需要同步，可以使用Collections的synchronizedMap()方法使Hashmap具有同步能力或者使用ConcurrentHashMap.
      • ConcurrentHashMap分段锁
      • HashMap允许任何类型的键和值对象，并允许将null用作键或值
    • Hashtable与HashMap类似，不同的是它不允许记录的键或值为空，它支持线程同步， 即任何时候只有一个线程能写Hashtable但也因此导致了hashtable访问较慢。
    • LinkedHashMap是Hashmap的一个子类，保存了记录的插入顺序，用iterator遍历时先得到的记录肯定是先插入的。遍历速度比HashMap慢，除非HashMap容量很大但实际数据较少。
    • TreeMap实现的是SortMap接口，能够把它保存的记录按照键排序，用iterator遍历的数据是排过序的。
      • TreeMap的实现底层实现基于二叉树的红黑树，插入的值是按一定顺序排序的。

        一般情况下，用的最多的是HashMap，用它插入，删除，定位是最好的选择。但如果按照自然顺序或按照自定义顺序，TreeMap更好，如果要输入输出顺序一样，LinkedHashMap更好。

  • HashMap的实现原理
    • HashMap概述： HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步实现。此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用null值和null键。此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。

      HashMap的数据结构： 在java编程语言中，最基本的结构就是两种，一个是数组，另外一个是模拟指针（引用），所有的数据结构都可以用这两个基本结构来构造的，HashMap也不例外。HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构，即数组和链表的结合体。

      当我们往Hashmap中put元素时,首先根据key的hashcode重新计算hash值,根绝hash值得到这个元素在数组中的位置(下标),如果该数组在该位置上已经存放了其他元素,那么在这个位置上的元素将以链表的形式存放,新加入的放在链头,最先加入的放入链尾.如果数组中该位置没有元素,就直接将该元素放到数组的该位置上。

      需要注意Jdk 1.8中对HashMap的实现做了优化,当链表中的节点数据超过八个之后,该链表会转为红黑树来提高查询效率,从原来的O(n)到O(logn)

HashSet

  • 实现原理
    • HashSet底层由HashMap实现，HashSet的值存放于HashMap的Key上，HashMap的value统一为PRESENT
  • 特性
    • 它存储唯一元素并允许空值
    • 它由HashMap支持
    • 它不保持插入顺序
    • 它不是线程安全的
  • API
    • add():可用于将元素添加到一组。方法声明只有当元素尚未存在于集合中时才会添加元素。如果成功添加了元素，则该方法返回true，否则返回false。
    • contains():目的是检查给定HashSet中是否存在元素。如果找到该元素，则返回true，否则返回false。
    • remove():如果存在，该方法将从集合中删除指定的元素。如果集合包含指定的元素，则此方法返回true。
    • clear():当我们打算从集合中删除所有项目时，我们使用此方法。底层实现只是清除底层HashMap中的所有元素。
    • size():这是API中的基本方法之一。它被大量使用，因为它有助于识别HashSet中存在的元素数量。底层实现只是将计算委托给HashMap的size（）方法。
    • isEmpty():我们可以使用此方法来确定HashSet的给定实例是否为空。如果集合不包含任何元素，则此方法返回true
    • Iterator():该方法返回Set中元素的迭代器。这些元素没有特定的顺序访问，Iterator是fail-fast的。

数组(Array)和列表(ArrayList)的区别

  • Array可以包含基本类型或者对象类型，Arraylist只能包含对象类型；
  • Array大小是固定对的，ArrayList不是。
  • 对于基本数据类型，Array使用自动装箱来减少编码工作量，但当处理固定大小的基本上数据类型时这种方式较慢。

ArrayList、LinkedList和Vector

  • ArrayList和LinkedList最明显的区别是ArrayList的底层数据结构是数组，支持随机访问，因此插入慢，读取快。而LinkedList的底层数据结构是双向循环链表，不支持随机访问,因此写入块，读取慢，Array的时间复杂度是O(1),LinkedList是O(n);

    随机访问只是读取时索引顺序每次有差别，但是可以保证遍历出来的结果顺序是一样的

  • Vector也是数组方式存储数据，和ArrayList一样数组元素数大于实际存储的数据，不同的是Vector支持线程安全，所以性能比ArrayList弱一些。

如何实现数组和List之间的转换

  • List转为数组：调用list的**toArray()**方法
  • 数组转为List：调用Arrays的asList方法
  • List合并

迭代器Iterator

  • 什么是Iterator
    • 迭代器是一种设计模式，它是一个对象，它可以遍历并选择序列中的对象，而开发人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常被称为“轻量级”对象，因为创建它的代价小。
  • 如何使用？有何特点？
    • Java中的Iterator功能比较简单，并且只能单向
    • *lk–9移动**：
    • (1) 使用方法iterator()要求容器返回一个Iterator。第一次调用Iterator的next()方法时，它返回序列的第一个元素。注意：iterator()方法是java.lang.Iterable接口,被Collection继承。
    • (2) 使用next()获得序列中的下一个元素。
    • (3) 使用hasNext()检查序列中是否还有元素。
    • (4) 使用remove()将迭代器新返回的元素删除。

    　

  • Iterator和ListIterator的区别
    • Iterator可用来遍历Set和List集合，但是ListIterator只能用来遍历List
    • Iterator对集合只能是向前遍历，ListIterator既可以前向也可以后向。
  • ListIterator实现了Iterator接口，并包含其他的功能，比如：增加元素，替换元素，获取前一个和后一个元素的索引，等等。
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ArrayList<Student> arrays= new ArrayList<>();
arrays.add(new Student("wang",21));
arrays.add(new Student("li",22));
Iterator<Student> iterator=arrays.iterator();
while(iterator.hasNext()){
    System.out.println(iterator.next());
}

Iterator和Enumeration

  • Iterator除了能读取集合的数据之外，也能数据进行删除操作；而Enumeration只能读取集合的数据，而不能对数据进行修改。
  • Iterator是基于Enumeration实现的，同时Iterator支持fail-fast机制，所以Iterator遍历集合时会比Enumeration遍历集合慢一些。

参考：https://blog.csdn.net/fangchao2011/article/details/89184615