Java集合類常見面試知識點總結

Java集合類學習總結

這篇總結是基於以前博客內容的一個整理和回顧。

這裏先簡單地總結一下，更多詳細內容請參考個人專欄：深刻淺出Java核心技術 

https://blog.csdn.net/column/details/21930.html

裏面有包括Java集合類在內的衆多Java核心技術系列文章。

如下總結不保證全對，若有錯誤，還望可以指出，謝謝。

最後，若是想要更好地完成這部份內容的學習，建議你們仍是去看一下原文。

Colletion，iterator，comparable

通常認爲Collection是最上層接口，可是hashmap實際上實現的是Map接口。iterator是迭代器，是實現iterable接口的類必需要提供的一個東西，可以使用for(i : A) 這種方式實現的類型能提供迭代器，之前有一個enumeration，如今早棄用了。

List

List接口下的實現類有ArrayList，linkedlist，vector等等，通常就是用這兩個，用法很少說，老生常談。

ArrayList的擴容方式是1.5倍擴容，這樣擴容避免2倍擴容可能浪費空間，是一種折中的方案。 另外他不是線程安全，vector則是線程安全的，它是兩倍擴容的。

linkedlist是雙鏈表，而且很坑的一點是，Java裏的linkedlist自帶按索引訪問的api，結果我沒用過，面試的時候被問到答錯了，致使我美團直接涼涼= =。

除此以外還有一個copyonwritelist，用於線程安全的場景。

Map

map永遠都是重頭戲。

1 hashmap是數組和鏈表的組合結構，數組是一個Entry數組，entry是k-V鍵值對類型，因此一個entry數組存着很entry節點，一個entry的位置經過key的hashcode方法，再進行hash（移位等操做），最後與表長-1進行相與操做，其實就是取hash值到的後n - 1位，n表明表長是2的n次方。

2 hashmap的默認負載因子是0.75，閾值是16 * 0.75 = 12；初始長度爲16；

3 hashmap的增刪改查方式比較簡單，都是遍歷，替換。有一點要注意的是key相等時，替換元素，不相等時連成鏈表。

4 除此以外，1.8jdk改進了hashmap，當鏈表上的元素個數超過8個時自動轉化成紅黑樹，節點變成樹節點，以提升搜索效率和插入效率到logn。

5 還有一點值得一提的是，hashmap的擴容操做，因爲hashmap非線程安全，擴容時若是多線程併發進行操做，則可能有兩個線程分別操做新表和舊錶，致使節點成環，查詢時會造成死鎖。chm避免了這個問題。

6 另外，擴容時會將舊錶元素移到新表，原來的版本移動時會有rehash操做，每一個節點都要rehash，很是不方便，而1.8改爲另外一種方式，對於同一個index下的鏈表元素，因爲一個元素的hash值在擴容後只有兩種狀況，要麼是hash值不變，要麼是hash值變爲原來值+2^n次方，這是由於表長翻倍，因此hash值取後n位，第一位要麼是0要麼是1，因此hash值也只有兩種狀況。這兩種狀況的元素分別加到兩個不一樣的鏈表。這兩個鏈表也只須要分別放到新表的兩個位置便可，是否是很酷。

7 最後有一個比較冷門的知識點，hashmap1.7版本鏈表使用的是節點的頭插法，擴容時轉移鏈表仍然使用頭插法，這樣的結果就是擴容後鏈表會倒置，而hashmap.1.8在插入時使用尾插法，擴容時使用頭插法，這樣能夠保證順序不變。

CHM

concurrenthashmap也稍微提一下把，chm1.7使用分段鎖來控制併發，每一個segment對應一個segmentmask，經過key的hash值相與這個segmentmask獲得segment位置，而後在找到具體的entry數組下標。

因此chm須要維護多個segment，每一個segment對應一段數組。分段鎖使用的是reetreetlock可重入鎖實現，查詢時不加鎖。

1.8則放棄使用分段鎖，改用cas+synchronized方式實現併發控制，查詢時不加鎖，插入時若是沒有衝突直接cas到成功爲止，有衝突則使用synchronized插入。

Set

set就是hashmap將value固定爲一個object，只存key元素，包裝成一個entry便可，其餘不變。

Linkedhashmap

在原來hashmap基礎上將全部的節點依據插入的次序另外連成一個鏈表。用來保持順序，可使用它實現lru緩存，當訪問命中時將節點移到隊頭，當插入元素超過長度時，刪除隊尾元素便可。

使用的時候先繼承linkedhashmap或者直接使用linkedhashmap做爲成員變量，而後重寫removeEldestEntry方法便可，注意傳入size參數，判斷當元素個數超過size時返回true，表示能夠刪除就好了。

collections和Arrays工具類

兩個工具類分別操做集合和數組，能夠進行經常使用的排序，合併等操做。

comparable和comparator

實現comparable接口可讓一個類的實例互相使用compareTo方法進行比較大小，能夠自定義比較規則，comparator則是一個通用的比較器，比較指定類型的兩個元素之間的大小關係。

這個東西仍是很好用的，作算法題的時候常常會用到自定義的排序方式。

treemap和treeset

主要是基於紅黑樹實現的兩個數據結構，能夠保證key序列是有序的，獲取sortedset就能夠順序打印key值了。其中涉及到紅黑樹的插入和刪除，調整等操做，比較複雜，這裏就不細說了。

另外咱們也能夠獲取逆序的set集合。

其餘

集合類要學的東西其實還不少，可是面試的東西可能就這麼多了把。固然可能還有一些遺漏，可是大部分我在面試中能遇到的問題都已經包含進去了。

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