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List的实现类有哪些?它们的底层实现是怎样完成的?它们之间有什么区别?在什么时候选用什么样的实现类...

IT技术之道

1.List的实现类有ArrayList、LinkedList、Vactor、Stack;

ArrayList:

  • 底层是动态数组结构,数据查询方便、数据增删改不方便,线程不安全,本质上就是通过定义新的更大的数组,将旧数组内容拷贝到新数组,来实现扩容。

  • 当我们调用无参构造的方法来构造ArrayList的对象时,它会在内部分配一个初始大小为10的Object类型的数组。

  • 当添加的数据容量超过数组的大小时,会产生一个新的数组,新的数组大小为原数组的1.5倍,接着把原数组中的数据复制到新数组中。

LinkedList:

  • 底层是双向链表结构,数据增删改方便,数据查询不方便,线程不安全;

  • 它内部封装的是双向链表的数据结构,每个节点是一个Node对象,Node对象中封装的是你要添加的元素,还有一个指向上一个Node对象的引用和一个指向下一个Node对象的引用。

  • 每个节点都应该有3部分内容:

class  Node {

 Node  previous;   //前一个节点    

 Object  element;    //本节点保存的数据  

 Node  next;       //后一个节点    

}

Vactor:

  • 底层是动态数组结构,线程不安全,和ArrayList类似,但属于强同步类。

  • 如果你的程序本身是线程安全的(thread-safe,没有在多个线程之间共享同一个集合/对象),那么使用ArrayList是更好的选择。

  • 当添加的数据容量超过数组的大小时,会产生一个新的数组,新的数组大小为原数组的2倍;

  • 有句话叫越安全,效率就越低。

Stack:

  • 底层是动态数组结构,线程安全,

  • Stack继承自Vector,实现一个后进先出的堆栈。Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。

  • 基本的push和pop 方法,还有peek方法得到栈顶的元素,empty方法测试堆栈是否为空,search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。


2.如何选用ArrayList、LinkedList、Vector?

  • 线程安全时,用Vector。

  • 局部变量不存在线程安全问题时,并且查找较多用ArrayList(一般使用它)

  • 局部变量不存在线程安全问题时,增加或删除元素较多用LinkedList。


3.List、set、Map的区别

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。

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)


4.什么场景下使用list,set,map呢?(或者会问为什么这里要用list、或者set、map,这里回答它们的优缺点就可以了)

  • 如果你经常会使用索引来对容器中的元素进行访问,那么 List 是你的正确的选择。如果你已经知道索引了的话,那么 List 的实现类比如 ArrayList 可以提供更快速的访问,如果经常添加删除元素的,那么肯定要选择LinkedList。

  • 如果你想容器中的元素能够按照它们插入的次序进行有序存储,那么还是 List,因为 List 是一个有序容器,它按照插入顺序进行存储。

  • 如果你想保证插入元素的唯一性,也就是你不想有重复值的出现,那么可以选择一个 Set 的实现类,比如 HashSet、LinkedHashSet 或者 TreeSet。所有 Set 的实现类都遵循了统一约束比如唯一性,而且还提供了额外的特性比如 TreeSet 还是一个 SortedSet,所有存储于 TreeSet 中的元素可以使用 Java 里的 Comparator 或者 Comparable 进行排序。LinkedHashSet 也按照元素的插入顺序对它们进行存储。

  • 如果你以键和值的形式进行数据存储那么 Map 是你正确的选择。你可以根据你的后续需要从 Hashtable、HashMap、TreeMap 中进行选择。


5.HashMap是线程安全的吗?为什么不是线程安全的?(最好画图说明多线程环境下不安全)并发环境下的rehash过程可能会带来循环链表,导致死循环致使线程挂掉


6.jdk1.7与jdk1.8中HashMap有什么不同?

底层存储模式不同

jdk1.7中HashMap是以数组+链表的模式存储

jdk1.8中HashMap是以数组+链表+红黑树的模式存储,当同一个hash值(Table上元素)的链表节点数不小于8时,将不再以单链表的形式存储了,

会被调整成一颗红黑树。


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