集合复习笔记

1. 集合是什么？

当我们需要保持一组一样(类型相同)的元素的时候，我们应该使用一个容器来保存，数组就是这样一个容器。那么，数组的缺点是什么呢?

数组一旦定义，长度将不能再变化。

然而在我们的开发实践中，经常需要保存一些变长的数据集合，于是，我们需要一些能够动态增长长度的容器来保存我们的数据。而我们需要对数据的保存的逻辑可能各种各样，于是就有了各种各样的数据结构。

我们将数据结构在Java中实现，于是就有了我们的集合框架。

2. 为什么用集合？

高效、方便地管理对象

3. 集合与数组有什么不同？

1). 数组是定长的，而集合长度是可以变换的

2). 数组中存储的都是相同的数据类型，而集合存储的可以是不同的数据类型

4. 集合的骨架是什么样的？

骨架图(非直接继承关系)





集合框架中的接口：

1). Collection：集合层次中的根接口，JDK没有提供这个接口直接的实现类。

2). Set：不能包含重复的元素。SortedSet是一个按照升序排列元素的Set。

3). List：是一个有序的集合，可以包含重复的元素。提供了按索引访问的方式。

4). Map：包含了key-value对，Map不能包含重复的key。SortedMap是一个按照升序排列key的Map。

5. 怎么使用集合？

参见：/content/6134609.html

6. 使用注意事项

List：

1). 底层机制：ArrayList与Vector都是基于数组实现的，这就说明ArrayList与Vector适合做遍历而不适合做频繁的插入和删除。LinkedList是基于链表实现的，所以它生来就是为了频繁插入与删除对象。

数组是一块连续的内存空间。ArrayList 的每一次有效的元素删除操作后都要进行数组的重组，并且删除的元素位置越靠前，数组重组时的开销越大，要删除的元素位置越靠后，开销越小。LinkedList 要

移除中间的数据需要遍历完半个List。

LinkedList 由于使用了链表的结构，因此不需要维护容量的大小，然而每次的元素增加都需要新建一个 Entry 对象，并进行更多的赋值操作，在频繁的系统调用下，对性能会产生一定的影响。

2). 内存占用：基于数组实现的List，在动态扩展时会产生新的数组，然后把旧数组里的内容复制到新数组里，这会产生大量的不再被使用的对象引用变量等待系统回收。而基于链表实现的List就不会有这种问题。

3). 同步问题：Vector与Stack生来就是同步的，而ArrayList与LinkedList需要使用Collections.synchronizedList（List list）方法来转换成同步List.从它们的对象上返回的迭代器是快速失败的，也就是说在使用

迭代器进行迭代的时候，必须使用迭代器本身的remove、add、set方法来添加或更改List元素，如果在迭代的同时，在其他线程中从结构上修改了List（结构上的修改是指任何添加或删除一个或多个

素的操作，或者显式调整底层数组的大小；仅仅设置元素的值不是结构上的修改），快速失败迭代器会尽最大努力抛出ConcurrentModificationException.

4). 不可修改：通过使用Collections.unmodifiableList（List list）来生成一个不可修改的List，试图修改返回的列表，不管是直接修改还是通过其迭代器进行修改，都将导致抛出UnsupportedOperationException.

5). 遍历器：请尽量使用Iterator，Enumeration已不被鼓励使用。

6). 使用策略：如果数据被从数据源提取，数据量不确定，该数据一经被提取后就几乎不会再添加或删除，那么应该建立一个LinkedList来保存从数据源中取出的数据，然后将该LinkedList转换成ArrayList

来优化遍历操作。反过来，数据量确定的数据从数据源取出可以先建立一个ArrayList来保存，根据需要如需频繁增删，就转换为LinkedList，如频繁遍历就不需转换。

转换的方法就是使用对应的List类来封装目标List对象。如：

ArrayList al = new ArrayList();

　　LinkedList ll = new LinkedList(al);

　　同理反过来也可以

　　LinkedList ll = new LinkedList();

　　ArrayList al = new ArrayList(ll);

7). 所有实现 Collection 接口的类都必须提供两个标准的构造函数，无参数的构造函数用于创建一个空的 Collection，有一个 Collection 参数的构造函数用于创建一个新的 Collection，这个新的 Collection 与

传入的 Collection 有相同的元素，后一个构造函数允许用户复制一个 Collection。

8). 大部分集合都可以包含null元素，但是有些集合不可以，例如：TreeSet

Map：

1). 底层机制：HashMap与Hashtable基于数组实现，TreeMap基于树型结构，底层存储结构是典型的链表结构。LinkedHashMap继承自HashMap，所以也是基于数组实现的。

　 2). 继承关系：HashMap与TreeMap继承自AbstractMap，Hashtable继承自Dictionary，LinkedHashMap继承自HashMap.

　 3). 同步关系：Hashtable是同步的，而HashMap与TreeMap以及LinkedHashMap不是同步的，可以使用Collections中提供的方法转换为同步的。

　 4). 迭代器：迭代器都是快速失败的（注：参考本系列第一篇List篇）

5). 不可修改：通过使用Collections.unmodifiableMap（Map map）来转换。

参见：/article/2279391.html

7. 优化

1). 当需要插入大量元素时，在插入前可以调用 ensureCapacity 方法来增加 ArrayList 的容量以提高插入效率。

2). ArrayList和LinkedList的选择

3). LinkedHashMap 是根据元素增加或者访问的先后顺序进行排序，而 TreeMap 则根据元素的 Key 进行排序。

4). 通过toArray()和Arrays.asList(T...)来进行集合和数组之间的互相转换，方便使用响应的方法

8. 监控