JDK之数据结构---集合(ArrayList与LinkedList区别、HashSet、TreeSet、LinkedHashSet的区别、HashMap、TreeMap、LinkedHashMap区别、HashMap、HashTable的区别、HashMap是怎么样的存储格式,怎么样扩容,怎么处理冲突)

大纲:

数组与集合的区别

集合的分类

ArrayList与LinkedList区别

HashSet、TreeSet、LinkedHashSet的区别

HashMap、TreeMap、LinkedHashMap区别

HashMap、HashTable的区别

HashSet、HashMap区别

HashMap是怎么样的存储格式,怎么样扩容,怎么处理冲突

集合安全问题


1.数组与集合的区别:

数组是静态的,固定大小的,相对集合来说轻量级。而集合是可以动态扩展容量。


2.集合的分类

java中的集合框架有两个基本接口

Collection框架:List接口(ArrayList、LinkedList)、Set接口(HashSet、TreeSet、LinkedHashSet)、Queue接口(ArrayDeque一种用循环数组实现的双端队列)

Map框架(键值对存储):(HashMap、TreeMap、LinkedHashMap)


3.ArrayList与LinkedList区别

ArrayList是可改变大小的数组,动态增长的索引序列,存储空间是连续分布的,数组中任意元素的访问的时间复杂度为O(1),访问快速,但是增加删除需要移动大量元素,速度慢。

而LinkedList,高效插入和删除的有序序列,存储空间动态分配,访问链表的元素,需要从第一个到访问的那个元素,速度相对较慢,而对于增加和删除元素,只需修改元素的指针就行,相对较快。


4.HashSet、TreeSet、LinkedHashSet的区别

HashSet:是一种没有重复元素的无序集合。

TreeSet:是一种有序集合。

LinkedHashSet:使用链表维护元素的次序,通过元素的插入顺序保存的有序集合。

备注:当向HashSet结合中存入一个元素时,HashSet会调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值,然后根据 hashCode值来决定该对象在HashSet中存储位置。

如果两个对象通过equals方法比较返回true时,其hashCode也是相同的。反之如果hashCode相同,equals不一定相同。


5.HashMap、TreeMap、LinkedHashMap区别

HashMap:一种存储键值关联的无序散列映射表。

TreeMap:一种有序存储键值的映射表。

LinkedHashMap:一种记住键值插入次序的映射表。


6.HashMap、HashTable的区别

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。而HashTable支持线程的同步,即任一时刻只有一个线程能写Hashtable,因此也导致了 Hashtable在写入时会比较慢。

HashMap最多只允许一条记录的键为Null,允许多条记录的值为 Null。而HashTable它不允许记录的键或者值为空。


7.HashSet、HashMap区别

HashSet是通过HashMap实现的,TreeSet是通过TreeMap实现的,只不过Set用的只是Map的key。

HashSet实现了Set接口,HashMap实现了Map接口

HashSet仅存储对象key,HashMap是对键值对的映射

HashSet实添加元素是add,HashMap添加元素用put


8.HashMap是怎么样的存储格式,怎么样扩容,怎么处理冲突?

a.键值对存储,由散列函数hashCode()为实例对象产生一个散列码hashcode,将散列码与桶的总数取余,得到索引存储在散列表hashtable中,在散列表内部,用桶来保存键值对,用链表或数组实现。

b.扩容:负载因子0.75  如果表中超过75%的位置已经填入元素,那么这个表就会用双倍的桶数进行再散列。

c.冲突处理:hashmap的冲突处理是拉链法

d.其他解决冲突处理的方法:

开放地址法:查找数组中的空位

线性探测法:查找冲突位置的下一个位置

拉链法:使用链表解决,将冲突的key放到原来的数据节点后面


9.集合安全:

a.线程安全类(Vector、HashTable)在核心方法上加了synchronized

ArrayList不支持线程同步,而Vector增加同步机制,线程安全。

HashMap不支持线程的同步,而HashTable相比较增加同步机制,线程安全。

b.Collections类:(1.5后新加)

可以用 Collections的synchronizedMap方法使HashMap具有同步的能力,synchronizedList等方法

提供了多个静态方法,包装集合,将指定集合包装成线程同步的集合。

c.并发集合(ConcurrentHashMap):

通过复杂的策略,不仅保证了多线程的安全,也提高了并发的效率。

最核心的就是锁分段技术,不直接对整个hashmap的表锁定,由多个segment组成。


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