List连环问

List连环问

List？

• List是一个接口，常见的实现类有ArrayList和LinkedList

ArrayList和LinkedList的区别？

• ArrayList的底层数据结构是数组，支持下标访问，查询数据快。默认初始值大小为10，容量不足时会进行扩容
• 而LinkedList的底层数据结构是链表，将元素添加到链表的末尾，无需扩容

ArrayList的扩容？

public boolean add(E e) {
    ensureCapacityInternal(size + 1);  //扩容
    elementData[size++] = e;
    return true;
}

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
    if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
        minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
    }
    ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
    modCount++;
    // overflow-conscious code
    if (minCapacity - elementData.length > 0)
        grow(minCapacity);
}

private void grow(int minCapacity) {
    // overflow-conscious code
    int oldCapacity = elementData.length;
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
        newCapacity = minCapacity;
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
    // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}

• 在grow方法里面进行扩容，将数组容量扩大为原来的1.5倍。
• 扩容之后，会调用Arrays.copyOf()方法对数组进行拷贝。

ArrayList和LinkedList分别适用于什么场景？

• 对于随机index访问的get和set方法，ArrayList的速度要优于LinkedList。因为ArrayList直接通过数组下标直接找到元素；LinkedList要移动指针遍历每个元素直到找到为止。
• 新增和删除元素，LinkedList的速度要优于ArrayList。因为ArrayList在新增和删除元素时，可能扩容和复制数组；而LinkedList的新增和删除操作只需要修改指针即可。
• 因此，ArrayList适用于查询多，增删少的场景。而LinkedList适用于查询少，增删多的场景

Set和List的区别？

• List 以索引来存取元素，有序的，元素是允许重复的，可以插入多个null；Set 不能存放重复元素，无序的，只允许插入一个null。

• List 底层实现有数组、链表两种方式；Set 基于 Map 实现，Set 里的元素值就是 Map的键值。

了解Vector吗？

• Vector是底层结构是数组，现在基本没有使用Vector了，因为操作Vector效率比较低。相对于ArrayList，它是线程安全的，在扩容的时候容量扩展为原来的2倍。

线程安全的List吗？

• 使用Collections.synchronizedList()方法返回一个线程安全的List。

• 使用CopyOnWriteArrayList。

CopyOnWriteArrayList的原理？

• CopyOnWriteArrayList是一个线程安全的List，底层是通过复制数组的方式来实现的。

• 所谓的CopyOnWrite，就是写时复制。

• 当我们往容器添加元素时，不直接往容器添加，而是先将当前容器进行复制，复制出一个新的容器，然后往新的容器添加元素，添加完元素之后，再将原容器的引用指向新容器。这样做的好处就是可以对CopyOnWrite容器进行并发的读而不需要加锁，因为当前容器不会被修改。

public boolean add(E e) {
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lock(); //add方法需要加锁
    try {
        Object[] elements = getArray();
        int len = elements.length;
        Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1); //复制新数组
        newElements[len] = e;
        setArray(newElements); //原容器的引用指向新容器
        return true;
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

CopyOnWriteArrayList有什么缺点吗？

• 内存占用问题。由于CopyOnWrite的写时复制机制，在进行写操作的时候，内存里会同时驻扎两个对象的内存。

• CopyOnWrite容器不能保证数据的实时一致性，可能读取到旧数据。

怎么给List排序呢？

• 可以使用list自身的sort方法，或者使用Collections.sort(list)方法。

遍历 ArrayList 时移除一个元素？

• 如果使用foreach删除元素的话，会导致快速失败（fast-fail）问题，可以使用迭代器的 remove() 方法，避免fast-fail问题。

Iterator itr = list.iterator();
while(itr.hasNext()) {
      if(itr.next().equals("dabin") {
        itr.remove();
      }
}