Java容器类知识点

2.2 Java 容器

• ArrayList、LinkedList、Vector 区别？

  1 ArrayList和LinkedList的区别：

  （1）相同点：

  LinkedeList和ArrayList都实现了List接口。
  ArrayList和LinkedList是两个集合类，用于存储一系列的对象引用(references)。
  （2）不同点：

  ArrayList底层的实现数组，而LinkedList是双向链表。
  ArrayList进行随机访问所消耗的时间是固定的，因此随机访问时效率比较高。
  LinkedList是不支持快速的随机访问的，但是在插入删除时效率比较高。

  2 ArrayList和Vector的区别：
  （1）相同点：

  ArrayList和Vector都是用数组实现的。
  默认初始化大小都是10
  （2）不同点

  Vector多线程是安全的，而ArrayList不是。Vector类中的方法很多有synchronized进行修饰，这样就导致了Vector在效率上无法与ArrayList相比；
  两个都是采用的线性连续空间存储元素，但是当空间不足的时候，两个类的增加方式是不同的。（ArrayList每次存储时会检查空间大小，不够时会扩充为原来的1.5倍，Vector会扩充为原来空间的2倍）

• HashMap、LinkedHashMap、Hashtable、TreeMap 区别、源码？

  1）HashMap是一个最常用的Map，它根据键的hashCode值存储数据，根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度。HashMap最多只允许一条记录的键为null，不允许多条记录的值为null。HashMap不支持线程的同步，即任一时刻可以有多个线程同时写HashMap，可能会导致数据的不一致。如果需要同步，可以用Collections.synchronizedMap(HashMap map)方法使HashMap具有同步的能力。

  2）Hashtable与HashMap类似，不同的是：它不允许记录的键或者值为空；它支持线程的同步，即任一时刻只有一个线程能写Hashtable，然而，这也导致了Hashtable在写入时会比较慢。
  3）LinkedHashMap保存了记录的插入顺序，在用Iteraor遍历LinkedHashMap时，先得到的记录肯定是先插入的。在遍历的时候会比HashMap慢。有HashMap的全部特性。
  4）TreeMap能够把它保存的记录根据键排序，默认是按升序排序，也可以指定排序的比较器。当用Iteraor遍历TreeMap时，得到的记录是排过序的。TreeMap的键和值都不能为空。

• List、Set、Map 区别？

  List：

  1.可以允许重复的对象。
  2.可以插入多个null元素。
  3.是一个有序容器，保持了每个元素的插入顺序，输出的顺序就是插入的顺序。
  4.常用的实现类有 ArrayList、LinkedList 和 Vector。ArrayList 最为流行，它提供了使用索引的随意访问，而 LinkedList 则对于经常需要从 List 中添加或删除元素的场合更为合适。

  Set：

  1.不允许重复对象
  2.无序容器，你无法保证每个元素的存储顺序，TreeSet通过 Comparator 或者 Comparable 维护了一个排序顺序。

  3. 只允许一个 null 元素
     4.Set 接口最流行的几个实现类是 HashSet、LinkedHashSet 以及 TreeSet。最流行的是基于 HashMap 实现的 HashSet；TreeSet 还实现了 SortedSet 接口，因此 TreeSet 是一个根据其 compare() 和 compareTo() 的定义进行排序的有序容器。而且可以重复

  Map

  1.Map不是collection的子接口或者实现类。Map是一个接口。
  2.Map 的 每个 Entry 都持有两个对象，也就是一个键一个值，Map 可能会持有相同的值对象但键对象必须是唯一的。

  3. TreeMap 也通过 Comparator 或者 Comparable 维护了一个排序顺序。
  4. Map 里你可以拥有随意个 null 值但最多只能有一个 null 键。
     5.Map 接口最流行的几个实现类是 HashMap、LinkedHashMap、Hashtable 和 TreeMap。（HashMap、TreeMap最常用）

• 说说 ConcurrentHashMap？

  ConcurrentHashMap的总结：比起Segment，锁拆的更细

  1.首先使用无锁操作CAS插入头结点，失败则循环重试

  2.若头结点已经存在，则尝试获取头结点的同步锁，再进行操作

• ArrayList 扩容机制？

  1.5

• 说说 ArrayList 源码中 ensureCapacity() 作用吧？

  对于ArrayLis中有一个方法ensureCapacity(int n),这个方法可以对ArrayList低层的数组进行扩容，显示的调用这个函数，如果参数大于低层数组长度的1.5倍，那么这个数组的容量就会被扩容到这个参数值，如果参数小于低层数组长度的1.5倍，那么这个容量就会被扩容到低层数组长度的1.5倍。说这么多，总而言之，记住这个函数可以对低层数组扩容就行了，在适当的时机，好好利用这个函数，将会使我们写出来的程序性能得到提升例如如下两段代码

• HashMap 的长度为什么是 2 的幂次方？

  • 这个算法实际就是取模，hash%length，计算机中直接求余效率不如位移运算，源码中做了优化hash&(length-1)，
    hash%length==hash&(length-1)的前提是length是2的n次方；

• comparable 和 Comparator 的区别?

  Comparable 简介
  Comparable 是排序接口。
  若一个类实现了Comparable接口，就意味着“该类支持排序”。此外，“实现Comparable接口的类的对象”可以用作“有序映射(如TreeMap)”中的键或“有序集合(TreeSet)”中的元素，而不需要指定比较器。
  接口中通过x.compareTo(y)来比较x和y的大小。若返回负数，意味着x比y小；返回零，意味着x等于y；返回正数，意味着x大于y。

  Comparator 简介
  Comparator 是比较器接口。我们若需要控制某个类的次序，而该类本身不支持排序(即没有实现Comparable接口)；那么，我们可以建立一个“该类的比较器”来进行排序。这个“比较器”只需要实现Comparator接口即可。也就是说，我们可以通过“实现Comparator类来新建一个比较器”，然后通过该比较器对类进行排序。

  int compare(T o1, T o2)和上面的x.compareTo(y)类似，定义排序规则后返回正数，零和负数分别代表大于，等于和小于。

  两者的联系
  Comparable相当于“内部比较器”，而Comparator相当于“外部比较器”。