八股之Java集合

news2024/9/24 21:27:34

Java 集合，也叫作容器，主要是由两大接口派生而来：一个是 Collection接口，主要用于存放单一元素；另一个是 Map 接口，主要用于存放键值对。对于Collection 接口，下面又有三个主要的子接口：List、Set 、 Queue

List: 存储的元素有序、可重复
Set: 存储的元素不可重复
Queue: 按特定的排队规则来确定先后顺序，存储的元素是有序的、可重复的。
Map: 使用键值对存储，key 无序、不可重复，value 无序、可重复

Java 集合提高了数据的存储和处理的灵活性，可以更好地适应现代软件开发中多样化的数据需求，并支持高质量的代码编写

一、List

1.ArrayList

（1）ArrayList 和 Array 的区别

ArrayList 内部基于动态数组实现，比 Array（静态数组）更加灵活：

ArrayList会动态地扩容或缩容
ArrayList 允许使用泛型来确保类型安全，Array 不可以
ArrayList 中只能存储对象。对于基本类型数据，需要使用对应的包装类。Array 可以直接存储基本类型数据，也可以存储对象
ArrayList 支持插入、删除、遍历等常见操作，并且提供了丰富的 API 操作
ArrayList创建时不需要指定大小，而Array创建时必须指定大小

// 初始化一个 String 类型的 ArrayList
 ArrayList<String> stringList = new ArrayList<>(Arrays.asList("hello", "world", "!"));
// 添加元素到 ArrayList 中
 stringList.add("goodbye");
 System.out.println(stringList);// [hello, world, !, goodbye]
 // 修改 ArrayList 中的元素
 stringList.set(0, "hi");
 System.out.println(stringList);// [hi, world, !, goodbye]
 // 删除 ArrayList 中的元素
 stringList.remove(0);
 System.out.println(stringList); // [world, !, goodbye]

（2）ArrayList 可以添加 null 值吗？

可以但不建议， null 值无意义，会让代码难以维护（比如忘记做判空处理就会导致空指针异常）

ArrayList<String> listOfStrings = new ArrayList<>();
listOfStrings.add(null);
listOfStrings.add("java");
System.out.println(listOfStrings);  // [null, "java"]

（3）ArrayList 扩容机制

2.LinkedList

3.ArrayList 与 LinkedList 区别?

是否保证线程安全： ArrayList 和 LinkedList 都不同步的，不保证线程安全
底层数据结构： ArrayList 底层使用的是 Object 数组；LinkedList 底层使用的是 双向链表 数据结构
是否支持快速随机访问： LinkedList 不支持高效的随机元素访问，而 ArrayList（实现了 RandomAccess 接口）支持快速随机访问(get(int index))
内存空间占用： ArrayList 的空间浪费主要体现在在 list 列表的结尾会预留一定的容量空间，而 LinkedList 的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗更多空间