Java 集合

1.讲一下Java 中主要有哪些集合

Java 集合常用的是两种类型的容器，一种是集合Collection ，另一中是图 Map,存储key-value 键值对

Collection 又有三个子类型： List 、Set、Queue ,再下面就是抽象类，以及具体的实现.

常用的是ArrayList, LinkedList ,HashSet , LinkedHashSet ,TreeSet ,HashMap ，LinkedHashMap ， TreeMap ,Hashtable

2. ArrayList 与 LinkedList 的区别

ArrayList 采用的是数组的形式存储数据，是非线程安全的，也有线程安全的存储是Vector ,在新增元素的方法上加了Synchronized 锁，线程安全但是也降低了效率。

LinkedList 存储采用的是双向链表的数据结构。在操作增加、删除较多的环境中采用LinkedList 效率较高，在使用下标查询、更新较多的环境中使用ArrayList ，各有优缺点。

ArrayList 数组结构在存储数据时，未指定容量，默认的容量是 10 ，在增加扩容：是原来长度的1.5倍，使用Arrays.copy() 复制整个数组，相比Vector 则扩容 1 倍

LinkedList 双向链表，可以头插尾插，因此可以当作队列、栈使用，其没有同步方法，在多线程清空下，使用Collections.synchronizedList ()工具类使其变为同步容器

3.HashMap 的底层实现

HashMap 数据结构采用数组+链表的结构存储。存储的过程是根据 key 值获取hash值，再计算下标 index = h%length ,其中length 为数组长度

若该 index 已经存在值，则发生哈希碰撞。可以通过开放地址法或者拉链法解决冲突。HashMap 中采用的是拉链法解决冲突

上图是 jdk1.8 才使用的红黑树结构，当碰撞的节点个数到达 8 时，将链表转换为红黑树结构。同时删除节点小于6时将转换为链表结构

HashMap 扩容：当数组中存储的容量到达总容量*加载因子（0.75）时，将对数组扩容为原来的 2 倍

4. HashMap 的容量为何是 2的幂次方倍

这个是因为计算机的特性决定的，计算机在取余操作是非常慢的，但是按位 & 操作非常快，在计算索引 index = h%length = h &（length - 1）,需要的前提条件是是2的幂次方。这样加快下标计算

5.HashMap 扩容是如何被触发的

当HashMap 的 size > loadFactory*capacity 即发生扩容，size 是数组节点与链表节点的总和。扩容是一个非常耗费性能的操作，如果数组的长度发生变化，那么所有的节点的索引都需要重新计算。

jdk 1.8 将此部分进行了优化，在扩容后链表中的元素存储是到过来的，因为是头插的方式。在多线程的情况下要使用 ConcurrentHashMap 容器

6. HashMap jdk1.7 与 jdk1.8 扩容的区别

HashMap 为了减少碰撞最好是将元素均匀的分布在每个数组节点，下标的计算直接决定 HashMap 的离散性能

Hash 算法三部：取key 的 HashCode 、高位参与运算、取模操作

这里在第二步：jdk1.8 进行了优化，将hashCode() 的高16位与低16位异或，将更均匀的分布在数组上，同时保证操作不会有较大的开销

第三步优化：此处取余运算较慢，优化位按位 & 。前提条件就是数组长度length 必须是2的幂次方

在扩容后插入节点，jdk1.8 中的下标是 index 或者 index+old_length上，好处是不需要重新计算，效率更高

jdk1.7 使用头插在多线程的条件中，或形成一个环，jdk1.8 没有采用头插的方式，不会出现次情况。如下是jdk1.8 插入

7.ConcurrentHashMap 使用什么保证线程安全

ConcurrentHashMap 底层数据结构与HashMap 相同，是多线程安全的

jdk1.7 采用的是Segment +HashEntity 来进行实现的，jdk1.8 放弃了segment,采用 Node + CAS + synchronized 保证线程安全

8.ConcurrentHashMap jdk1.7 与1.8 的区别

jdk1.7 中 ComcurrentHashMap 是Segment 数组与 HashEntity 组成，Segment 将一个大的tabele 分成多个小的table 加锁

每个Segment 大小默认是 16

jdk1.8 降低了锁的粒度,jdk 1.7的锁的粒度是 Segment ，内部是HashEntity ,jdk1.8 锁的粒度就是HashEntity

jdk1.8 中ConcurrentHashMap 因为才有了数据+链表+红黑树的结构，其容量也必须是2的幂次方。默认初始容量 16

9.遍历Map几种方式

方式一：遍历Map

Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>(); 
for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : map.entrySet()) { 
  System.out.println("Key = " + entry.getKey() + ", Value = " + entry.getValue()); 
}

方式二：遍历key 或者value

Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>(); 
//遍历map中的键 
for (Integer key : map.keySet()) { 
  System.out.println("Key = " + key); 
} 
//遍历map中的值 
for (Integer value : map.values()) { 
  System.out.println("Value = " + value); 
}

注意：HashMap 允许key 一个null , HashTable key-value 均不能为null,ConcurrentHashMap key-value 也均不为null

10.ArrayList 添加与删除元素的方法？如何对ArrayList 进行排序

ArrayList 添加的方法 add() ,删除元素的方法 remove()

集合有排序的方法 sort(Collector<T super E> c) ,需要传入一个比较器，重写compare()方法实现排序

posted @ 2018-11-29 10:12 byebai95 阅读(165) 评论(0) 编辑收藏举报

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