java集合解析

1，java集合体系

2，Colletion集合

子接口有List和Set

（1）List接口：ArrayList，Vector，LinkedList

list是collection接口的子接口，特点是元素有序（是指存取有序，不是元素排列按照某种规则排序）可重复，

A：ArrayList：底层是一个数组开始在初始化的时候是0，但add的时候，默认会变成10，扩容的话，每次扩容是原来的1.5倍，因为底层是数组，通过下标查询，所以查询会比较快，删除比较慢。

B：Linkedlist：底层是一个双向链表，就是带头结点和尾结点的双向链表，提供了两种插入方式，一个是头插（linkedfirst）一个是尾插（linkedlast），由于是链表，他比较适合增删改操作。但是查询慢，主要是因为在查询过程中，由于底层是链表，查询的时候它会从第一个开始一个一个比较，这样会导致很慢。

C：Vector：底层数据结构是数组，查询快，增删慢，实现原理基本和arraylist一样，有点区别的是vector在实现的时候，方法都加了synchronized锁，这是为了保证在多线程环境下保证其安全性，但就是由于线程是安全的，效率也会变慢，扩容大小是原来的2倍。

一般情况下，我们也不会使用，而是使用collections工具类的synchronizedLsit方法解决arraylist的线程安全问题。

（2） Set集合：hashset（子类：LinkedHsahSet），treeset

Set集合的特点是元素不重复无序的。

A：Hashset：源码解析，哈希表结构。而哈希表结构底层依赖:hashCode()和equals()方法。（或者是基于HashMap）

进入add方法

 public boolean add(E e) {

        return map.put(e, PRESENT)==null;

    }

看源码可以看出return一个map的put方法，put方法传进来的e，其中value是一个常量PRESENT。

 public V put(K key, V value) {

        if (table == EMPTY_TABLE) {

            inflateTable(threshold);

        }

        if (key == null)

            return putForNullKey(value);

        int hash = hash(key);

        int i = indexFor(hash, table.length);

        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {

            Object k;

            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {

                V oldValue = e.value;

                e.value = value;

                e.recordAccess(this);

                return oldValue;

            }

        }

首先比较哈希值，如果相同，继续走。比较地址值或者走equals()，如果不同,就直接添加到集合中

按照方法的步骤来说：

先看hashCode()值是否相同，

相同:继续走equals()方法，返回true：说明元素重复，就不添加，返回false：说明元素不重复，就添加到集合

不同：就直接把元素添加到集合，如果类没有重写这两个方法，默认使用的Object()。一般来说不同相同。而String类重写了 hashCode()和equals()方法，所以，它就可以把内容相同的字符串去掉。只留下一个。

B：TreeSet：能够对元素按照某种规则进行排序。

排序有两种方式： A:自然排序， B:比较器排序，TreeSet集合的特点：排序和唯一

通过观察TreeSet的add()方法，我们知道最终要看TreeMap的put()方法。

C：LinkedHashSet:底层数据结构由哈希表和链表组成。哈希表保证元素的唯一性，链表保证元素有有序。

3，Map集合：键值对的方式存贮，键唯一，值可重复

子实现类：hashmap（子类：linkedhashmap），treemap，hashtable，

（1）Hashmap：他的底层结构在1.7和1.8有点不一样，1.7的话底层数据结构是一个单链表和数组。1.8之后底层结构式单量表和数组，但是单链表的长度大于等于八的时候，单链表会向红黑树转化，如果红黑树的节点树小于等于六的时候，它又会转到单链表。1.7的时候吧，put的时候，是头插，会有个resize的过程，会形成一个环形链表导致死循环，1.8的时候改成尾插了。一般put的时候，第一次会根据key的值计算hash值，通过hash 值得到元素所在的数组的下标如果已经有其他元素，在这个位置的元素就会以链表的形式存在，新加入放在头部（1.8是在尾部），如果不存在，就放在数组的该位子上面。

（2）Treemap：TreeMap基于红黑树（Red-Black tree）实现。该映射根据其键的自然顺序进行排序，或者根据创建映射时提供的 Comparator 进行排序，具体取决于使用的构造方法。TreeMap的本质是R-B Tree(红黑树)，它包含几个重要的成员变量： root, size, comparator。

root 是红黑数的根节点。它是Entry类型，Entry是红黑数的节点，它包含了红黑数的6个基本组成成分： key(键)、value(值)、left(左孩子)、right(右孩子)、parent(父节点)、color(颜色)。Entry节点根据key进行排序，Entry节点包含的内容为value。红黑数排序时，根据Entry中的key进行排序；Entry中的key比较大小是根据比较器comparator来进行判断的。size是红黑数中节点的个数。

（3）Hashtable：基于哈希表的Map结构的实现，线程安全，内部映射无序，不允许值为null的key和value。

（4） Linkedhashmap：他的hashmap的子实现类，LinkedHashMap可以认为是HashMap+LinkedList,也就是说,它使用HashMap操作数据结构,也用LinkedList维护插入元素的先后顺序.LinkedHashMap的实现思想就是多态, 理解LinkedHashMap能帮助我们加深对多态的理解.

4，迭代器 Iterator 是什么？

迭代器是一种设计模式，它是一个对象，它可以遍历并选择序列中的对象，而开发人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常被称为“轻量级”对象，因为创建它的代价小。

5，Iterator 怎么使用？有什么特点？

Java中的Iterator功能比较简单，并且只能单向移动：

(1) 使用方法iterator()要求容器返回一个Iterator。第一次调用Iterator的next()方法时，它返回序列的第一个元素。注意：iterator()方法是java.lang.Iterable接口,被Collection继承。

(2) 使用next()获得序列中的下一个元素。

(3) 使用hasNext()检查序列中是否还有元素。

(4) 使用remove()将迭代器新返回的元素删除。

Iterator是Java迭代器最简单的实现，为List设计的ListIterator具有更多的功能，它可以从两个方向遍历List，也可以从List中插入和删除元素。

6. Iterator 和 ListIterator 有什么区别？

Iterator可用来遍历Set和List集合，但是ListIterator只能用来遍历List。

Iterator对集合只能是前向遍历，ListIterator既可以前向也可以后向。

ListIterator实现了Iterator接口，并包含其他的功能，比如：增加元素，替换元素，获取前一个和后一个元素的索引，等等。