Java基础面试之集合框架

2021-04-11

集合框架是面试必问的一个知识点，在此我想整理一下集合框架的知识点。（常用的）

两大基类Collection与Map

在集合框架的类继承体系中，最顶层有两个接口：

Collection表示一组纯数据
Map表示一组key-value对

一般继承自Collection或Map的集合类，会提供两个“标准”的构造函数：

没有参数的构造函数，创建一个空的集合类
有一个类型与基类（Collection或Map）相同的构造函数，创建一个与给定参数具有相同元素的新集合类

因为接口中不能包含构造函数，所以上面这两个构造函数的约定并不是强制性的，但是在目前的集合框架中，所有继承自Collection或Map的子类都遵循这一约定。

Collection

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java-collection-hierarchy

如上图所示，Collection类主要有三个接口：

Collection接口中有两个常用的子接口：List（列表），Set（集）。
List：可存放重复元素，元素存取是有序的。
   ArrayList:底层为数组结构。查询速度快。增删稍慢。线程不同步。
   LinkedList:底层为链表结构。增删速度快，查询稍慢。线程不同步
   Vector:底层为数组结构。线程同步。被ArrayList替代了。因为效率低。

遍历List集合的三种方法

List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("aaa");
list.add("bbb");
list.add("ccc");
方法一：
超级for循环遍历
for(String attribute : list) {
  System.out.println(attribute);
}
方法二：
对于ArrayList来说速度比较快, 用for循环, 以size为条件遍历:
for(int i = 0 ; i < list.size() ; i++) {
  system.out.println(list.get(i));
}
方法三：
集合类的通用遍历方式, 从很早的版本就有, 用迭代器迭代
Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()) {
  System.ou.println(it.next);
}

Set：不可以存放重复元素，元素存取是无序的
HashSet：数据结构是哈希表。线程不同步。hashCode和equals
TreeSet：可以对Set集合中的元素进行排序，数据结构为二叉树
实现Comparable接口，覆盖compareTo(Object obj)方法
实现Comparator接口，覆盖compare(Object o1,Object o2)方法
  Set 的用法：
    存放的是对象的引用，没有重复对象
    Set set=new HashSet();
    String s1=new String("hello");
    String s2=s1;
    String s3=new String("world");
    set.add(s1);
    set.add(s2);
    set.add(s3);
    System.out.println(set.size());//打印集合中对象的数目为 2。
    Set 的 add()方法是如何判断对象是否已经存放在集合中？
    boolean isExists=false;
    Iterator iterator=set.iterator();
    while(it.hasNext())           {
    String oldStr=it.next();
    if(newStr.equals(oldStr)){
    isExists=true;
    }
    }

注：其实Set底层就是使用了Map集合

Map

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Map：存储键值对，键不可以重复，值可以重复。
取出map集合元素的两种方式方法keySet()和entrySet()
Hashtable: 数据结构为哈希表，不可以存入null键null值，线程同步。
HashMap：数据结构为哈希表，允许使用 null 值和 null 键，线程不同步。
TreeMap：数据结构为二叉树。线程不同步。
用于给map集合中的键进行排序（排序方法和TreeSet一样，实现comparable和comparator两个接口即可）。

遍历Map的四种方法

public static void main(String[] args) {

  Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
  map.put("1", "value1");
  map.put("2", "value2");
  map.put("3", "value3");

  //第一种：普遍使用，二次取值
  System.out.println("通过Map.keySet遍历key和value：");
  for (String key : map.keySet()) {
   System.out.println("key= "+ key + " and value= " + map.get(key));
  }

  //第二种
  System.out.println("通过Map.entrySet使用iterator遍历key和value：");
  Iterator<Map.Entry<String, String>> it = map.entrySet().iterator();
  while (it.hasNext()) {
   Map.Entry<String, String> entry = it.next();
   System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
  }

  //第三种：推荐，尤其是容量大时
  System.out.println("通过Map.entrySet遍历key和value");
  for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
   System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
  }

  //第四种
  System.out.println("通过Map.values()遍历所有的value，但不能遍历key");
  for (String v : map.values()) {
   System.out.println("value= " + v);
  }
}