集合框架整理

Posted 2022-11-11 lyang-a

List接口

List	@since JDK1.0，List是一个有序的、可以重复、可以为null 的集合（有时候我们也叫它“序列”）。
ArrayList	@since 1.2，是基于数组实现的，是一个动态数组，查询效率高，增删效率低，线程不安全。
LinkedList	@since 1.2，底层用双向链表实现的存储。查询效率低，增删效率高，线程不安全。
Vector	@since JDK1.0，和ArrayList类的用法几乎一模一样。线程安全，效率低。（被ArrayList代替）

Map 接口

Map	@since 1.2，以“键(key)-值(value) 对”的方式进行存储。“(key)键”不能重复（去重）。
HashMap	@since 1.2，采用哈希算法实现，是Map接口最常用的实现类。允许key-value为空，输出自动排列，“(key)键”不能重复，如果发生重复，新键值对会替换旧的键值对（去重）。HashMap线程不安全，查找、删除、修改效率高。
LinkedHashMap	@since 1.4，是 HashMap 集合的子集合，底层采用哈希表+链表结构。允许key-value为空，输出有序排列，key不能重复,，如果发生重复，新键值对会替换旧的键值对（去重）。
Hashtable	@since JDK1.0，继承于Dictionary类并实现。不允许key-value为空，输出自动排列（降序），“(key)键”不能重复，如果发生重复，新键值对会替换旧的键值对（去重）。Hashtable线程安全，查询速度快、Hashtable和HashMap用法几乎一模一样，底层都是采用哈希表接口，在很多情况下可以互用。
TreeMap	@since 1.2，红黑二叉树的典型实现。不允许key(键)为空，输出自动排列

• 使用TreeMap要点：

??1、由于是二叉树，需要对元素做内部排序。所以要么实现Comparable接口，要么实现Comparator接口，否则会抛出java.lang.ClassCastException异常。

??2、TreeMap的key不能为null，否则抛出java.lang.NullPointerException异常

Set 接口

HashSet	@since 1.2，是采用哈希算法实现，底层实际是用HashMap实现的（HashSet本质就是一个简化版的HashMap），因此，查询效率和增删效率都比较高。允许为空，输出有序排列，去重。
LinkedHashSet	@since 1.4，输出有序排列，不允许重复（去重），允许为空
TreeSet	@since 1.2，底层实际是用TreeMap实现的。不允许为空，输出自动排列、不允许重复（去重）。

• 使用TreeSet要点：

??1、 由于是二叉树，需要对元素做内部排序。所以要么实现Comparable接口，要么实现Comparator接口，否则会抛出java.lang.ClassCastException异常。

??2、 TreeSet中不能放入null元素，否则抛出java.lang.NullPointerException异常。

• 集合中的 key 不能重复，通过重写 hashCode() 与 equals()方法来保证键的唯一。

ArrayList和LinkedList区别

ArrayList	LinkedList
本质是一个数组，适合查找	本质是一个链表，适合插入，添加，删除
构造方法有一个int类型的参数，表示数组的长度	构造方法没有int类型的参数
遍历元素效率高，删除首部和中间元素效率低	删除首部和中间元素效率高，遍历元素效率低

? ArrayList和LinkedList区别：(引入)https://www.cnblogs.com/yonyong/p/9323588.html

ArrayList和Vector区别

ArrayList	Vector
非线程安全的，性能好	方法都是同步的(Synchronized)，线程安全的，性能差
初始容量为10，扩容机制，原始容量的1.5倍	初始容量为10，扩容机制，原始容量的2倍
第一次add方法被调用的时候指定容量	创建对象指定容量
@Since JDK1.2	@Since JDK1.0

? ArrayList和Vector区别：(引入)https://www.cnblogs.com/guweiwei/p/6632341.html

HashTable和HashMap区别

HashMap	HashTable
非线程安全	方法都是同步的(Synchronized)，线程安全，速度慢
加载因子为0.75，默认容量16	加载因子为0.75，默认容量11
扩容增量：原容量的 1 倍	扩容增量：2*原数组长度+1
允许 key-value 为null	不允许 key-value 为null
@Since JDK1.2	@Since JDK1.0

?? 一般情况下，HashMap能够比Hashtable工作的更好、更快，主要得益于它的散列算法，以及没有同步。应用程序一般在更高的层面上实 现了保护机制，而不是依赖于这些底层数据结构的同步，因此，HashMap能够在大多应用中满足需要。推荐使用HashMap，如果需要同步，可以使用同 步工具类将其转换成支持同步的HashMap。

??HashMap实现同步：Collections.synchronizedMap()

??HashMap默认容量为何是16：16是2^4，可以提高查询效率，另外，32=16<<1。

??length 的值为 2 的整数次幂，h & (length - 1)相当于对 length 取模。这样提高了效率也使得数据分布更加均匀。

??为什么会更加均匀？

??? length的值为偶数，length - 1 为奇数，则二进制位的最后以为为1，这样保证了 h & (length - 1) 的二进制数最后一位可能为1，也可能为0。如果为length为奇数，那么就会浪费一半的空间。